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Theorem xrsdsreclblem

Description: Lemma for xrsdsreclb . (Contributed by Mario Carneiro, 3-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis xrsds.d ⊢ D = dist ⁡ ℝ 𝑠 *
Assertion xrsdsreclblem ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≠ B ∧ A ≤ B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xrsds.d ⊢ D = dist ⁡ ℝ 𝑠 *
2 necom ⊢ A ≠ B ↔ B ≠ A
3 xrleltne ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≤ B → A < B ↔ B ≠ A
4 mnfxr ⊢ −∞ ∈ ℝ *
5 4 a1i ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → −∞ ∈ ℝ *
6 simpl1 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ *
7 simpl2 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B ∈ ℝ *
8 pnfnre ⊢ +∞ ∉ ℝ
9 8 neli ⊢ ¬ +∞ ∈ ℝ
10 mnfle ⊢ A ∈ ℝ * → −∞ ≤ A
11 6 10 syl ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → −∞ ≤ A
12 simpl3 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A < B
13 5 6 7 11 12 xrlelttrd ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → −∞ < B
14 xrltne ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ −∞ < B → B ≠ −∞
15 5 7 13 14 syl3anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B ≠ −∞
16 xaddpnf1 ⊢ B ∈ ℝ * ∧ B ≠ −∞ → B + 𝑒 +∞ = +∞
17 7 15 16 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B + 𝑒 +∞ = +∞
18 17 eleq1d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B + 𝑒 +∞ ∈ ℝ ↔ +∞ ∈ ℝ
19 9 18 mtbiri ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → ¬ B + 𝑒 +∞ ∈ ℝ
20 ngtmnft ⊢ A ∈ ℝ * → A = −∞ ↔ ¬ −∞ < A
21 6 20 syl ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A = −∞ ↔ ¬ −∞ < A
22 simpr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B + 𝑒 − A ∈ ℝ
23 xnegeq ⊢ A = −∞ → − A = − −∞
24 xnegmnf ⊢ − −∞ = +∞
25 23 24 eqtrdi ⊢ A = −∞ → − A = +∞
26 25 oveq2d ⊢ A = −∞ → B + 𝑒 − A = B + 𝑒 +∞
27 26 eleq1d ⊢ A = −∞ → B + 𝑒 − A ∈ ℝ ↔ B + 𝑒 +∞ ∈ ℝ
28 22 27 syl5ibcom ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A = −∞ → B + 𝑒 +∞ ∈ ℝ
29 21 28 sylbird ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → ¬ −∞ < A → B + 𝑒 +∞ ∈ ℝ
30 19 29 mt3d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → −∞ < A
31 xrre2 ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ −∞ < A ∧ A < B → A ∈ ℝ
32 5 6 7 30 12 31 syl32anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ
33 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
34 33 a1i ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → +∞ ∈ ℝ *
35 6 xnegcld ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → − A ∈ ℝ *
36 xnegpnf ⊢ − +∞ = −∞
37 pnfge ⊢ B ∈ ℝ * → B ≤ +∞
38 7 37 syl ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B ≤ +∞
39 6 7 34 12 38 xrltletrd ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A < +∞
40 xltnegi ⊢ A ∈ ℝ * ∧ +∞ ∈ ℝ * ∧ A < +∞ → − +∞ < − A
41 6 34 39 40 syl3anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → − +∞ < − A
42 36 41 eqbrtrrid ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → −∞ < − A
43 xrltne ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ − A ∈ ℝ * ∧ −∞ < − A → − A ≠ −∞
44 5 35 42 43 syl3anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → − A ≠ −∞
45 xaddpnf2 ⊢ − A ∈ ℝ * ∧ − A ≠ −∞ → +∞ + 𝑒 − A = +∞
46 35 44 45 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → +∞ + 𝑒 − A = +∞
47 46 eleq1d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → +∞ + 𝑒 − A ∈ ℝ ↔ +∞ ∈ ℝ
48 9 47 mtbiri ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → ¬ +∞ + 𝑒 − A ∈ ℝ
49 nltpnft ⊢ B ∈ ℝ * → B = +∞ ↔ ¬ B < +∞
50 7 49 syl ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B = +∞ ↔ ¬ B < +∞
51 oveq1 ⊢ B = +∞ → B + 𝑒 − A = +∞ + 𝑒 − A
52 51 eleq1d ⊢ B = +∞ → B + 𝑒 − A ∈ ℝ ↔ +∞ + 𝑒 − A ∈ ℝ
53 22 52 syl5ibcom ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B = +∞ → +∞ + 𝑒 − A ∈ ℝ
54 50 53 sylbird ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → ¬ B < +∞ → +∞ + 𝑒 − A ∈ ℝ
55 48 54 mt3d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B < +∞
56 xrre2 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ +∞ ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B < +∞ → B ∈ ℝ
57 6 7 34 12 55 56 syl32anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → B ∈ ℝ
58 32 57 jca ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B ∧ B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
59 58 ex ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A < B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
60 59 3expia ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * → A < B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
61 60 3adant3 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≤ B → A < B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
62 3 61 sylbird ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≤ B → B ≠ A → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
63 2 62 biimtrid ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≤ B → A ≠ B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
64 63 3exp ⊢ A ∈ ℝ * → B ∈ ℝ * → A ≤ B → A ≠ B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
65 64 com34 ⊢ A ∈ ℝ * → B ∈ ℝ * → A ≠ B → A ≤ B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ
66 65 3imp1 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≠ B ∧ A ≤ B → B + 𝑒 − A ∈ ℝ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ