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Theorem pmltpclem2

Description: Lemma for pmltpc . (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses pmltpc.1 ( 𝜑𝐹 ∈ ( ℝ ↑pm ℝ ) )
pmltpc.2 ( 𝜑𝐴 ⊆ dom 𝐹 )
pmltpc.3 ( 𝜑𝑈𝐴 )
pmltpc.4 ( 𝜑𝑉𝐴 )
pmltpc.5 ( 𝜑𝑊𝐴 )
pmltpc.6 ( 𝜑𝑋𝐴 )
pmltpc.7 ( 𝜑𝑈𝑉 )
pmltpc.8 ( 𝜑𝑊𝑋 )
pmltpc.9 ( 𝜑 → ¬ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑉 ) )
pmltpc.10 ( 𝜑 → ¬ ( 𝐹𝑋 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) )
Assertion pmltpclem2 ( 𝜑 → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pmltpc.1 ( 𝜑𝐹 ∈ ( ℝ ↑pm ℝ ) )
2 pmltpc.2 ( 𝜑𝐴 ⊆ dom 𝐹 )
3 pmltpc.3 ( 𝜑𝑈𝐴 )
4 pmltpc.4 ( 𝜑𝑉𝐴 )
5 pmltpc.5 ( 𝜑𝑊𝐴 )
6 pmltpc.6 ( 𝜑𝑋𝐴 )
7 pmltpc.7 ( 𝜑𝑈𝑉 )
8 pmltpc.8 ( 𝜑𝑊𝑋 )
9 pmltpc.9 ( 𝜑 → ¬ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑉 ) )
10 pmltpc.10 ( 𝜑 → ¬ ( 𝐹𝑋 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) )
11 5 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → 𝑊𝐴 )
12 3 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → 𝑈𝐴 )
13 4 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → 𝑉𝐴 )
14 simpr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → 𝑊 < 𝑈 )
15 reex ℝ ∈ V
16 15 15 elpm2 ( 𝐹 ∈ ( ℝ ↑pm ℝ ) ↔ ( 𝐹 : dom 𝐹 ⟶ ℝ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℝ ) )
17 1 16 sylib ( 𝜑 → ( 𝐹 : dom 𝐹 ⟶ ℝ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℝ ) )
18 17 simprd ( 𝜑 → dom 𝐹 ⊆ ℝ )
19 2 3 sseldd ( 𝜑𝑈 ∈ dom 𝐹 )
20 18 19 sseldd ( 𝜑𝑈 ∈ ℝ )
21 2 4 sseldd ( 𝜑𝑉 ∈ dom 𝐹 )
22 18 21 sseldd ( 𝜑𝑉 ∈ ℝ )
23 17 simpld ( 𝜑𝐹 : dom 𝐹 ⟶ ℝ )
24 23 21 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝐹𝑉 ) ∈ ℝ )
25 23 19 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝐹𝑈 ) ∈ ℝ )
26 24 25 ltnled ( 𝜑 → ( ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) ↔ ¬ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑉 ) ) )
27 9 26 mpbird ( 𝜑 → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) )
28 24 27 gtned ( 𝜑 → ( 𝐹𝑈 ) ≠ ( 𝐹𝑉 ) )
29 fveq2 ( 𝑉 = 𝑈 → ( 𝐹𝑉 ) = ( 𝐹𝑈 ) )
30 29 eqcomd ( 𝑉 = 𝑈 → ( 𝐹𝑈 ) = ( 𝐹𝑉 ) )
31 30 necon3i ( ( 𝐹𝑈 ) ≠ ( 𝐹𝑉 ) → 𝑉𝑈 )
32 28 31 syl ( 𝜑𝑉𝑈 )
33 20 22 7 32 leneltd ( 𝜑𝑈 < 𝑉 )
34 33 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → 𝑈 < 𝑉 )
35 simplr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) )
36 27 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) )
37 35 36 jca ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ∧ ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) )
38 37 orcd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → ( ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ∧ ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑈 ) < ( 𝐹𝑊 ) ∧ ( 𝐹𝑈 ) < ( 𝐹𝑉 ) ) ) )
39 11 12 13 14 34 38 pmltpclem1 ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑊 < 𝑈 ) → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )
40 3 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑈𝐴 )
41 5 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑊𝐴 )
42 6 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑋𝐴 )
43 20 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑈 ∈ ℝ )
44 2 5 sseldd ( 𝜑𝑊 ∈ dom 𝐹 )
45 18 44 sseldd ( 𝜑𝑊 ∈ ℝ )
46 45 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑊 ∈ ℝ )
47 simpr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑈𝑊 )
48 23 44 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝐹𝑊 ) ∈ ℝ )
49 48 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ( 𝐹𝑊 ) ∈ ℝ )
50 simplr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) )
51 49 50 gtned ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ( 𝐹𝑈 ) ≠ ( 𝐹𝑊 ) )
52 fveq2 ( 𝑊 = 𝑈 → ( 𝐹𝑊 ) = ( 𝐹𝑈 ) )
53 52 eqcomd ( 𝑊 = 𝑈 → ( 𝐹𝑈 ) = ( 𝐹𝑊 ) )
54 53 necon3i ( ( 𝐹𝑈 ) ≠ ( 𝐹𝑊 ) → 𝑊𝑈 )
55 51 54 syl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑊𝑈 )
56 43 46 47 55 leneltd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑈 < 𝑊 )
57 2 6 sseldd ( 𝜑𝑋 ∈ dom 𝐹 )
58 18 57 sseldd ( 𝜑𝑋 ∈ ℝ )
59 23 57 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝐹𝑋 ) ∈ ℝ )
60 48 59 ltnled ( 𝜑 → ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) ↔ ¬ ( 𝐹𝑋 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) )
61 10 60 mpbird ( 𝜑 → ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
62 48 61 gtned ( 𝜑 → ( 𝐹𝑋 ) ≠ ( 𝐹𝑊 ) )
63 fveq2 ( 𝑋 = 𝑊 → ( 𝐹𝑋 ) = ( 𝐹𝑊 ) )
64 63 necon3i ( ( 𝐹𝑋 ) ≠ ( 𝐹𝑊 ) → 𝑋𝑊 )
65 62 64 syl ( 𝜑𝑋𝑊 )
66 45 58 8 65 leneltd ( 𝜑𝑊 < 𝑋 )
67 66 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → 𝑊 < 𝑋 )
68 61 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
69 50 68 jca ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) ) )
70 69 olcd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ( ( ( 𝐹𝑈 ) < ( 𝐹𝑊 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) < ( 𝐹𝑊 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) ) ) )
71 40 41 42 56 67 70 pmltpclem1 ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) ∧ 𝑈𝑊 ) → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )
72 45 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) → 𝑊 ∈ ℝ )
73 20 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) → 𝑈 ∈ ℝ )
74 39 71 72 73 ltlecasei ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑈 ) ) → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )
75 3 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → 𝑈𝐴 )
76 4 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → 𝑉𝐴 )
77 6 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → 𝑋𝐴 )
78 33 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → 𝑈 < 𝑉 )
79 simpr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → 𝑉 < 𝑋 )
80 27 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) )
81 24 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑉 ) ∈ ℝ )
82 25 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑈 ) ∈ ℝ )
83 59 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑋 ) ∈ ℝ )
84 27 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) )
85 48 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑊 ) ∈ ℝ )
86 simpr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) )
87 61 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
88 82 85 83 86 87 lelttrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑈 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
89 81 82 83 84 88 lttrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
90 89 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
91 80 90 jca ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) ∧ ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) ) )
92 91 olcd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → ( ( ( 𝐹𝑈 ) < ( 𝐹𝑉 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) < ( 𝐹𝑉 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑈 ) ∧ ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) ) ) )
93 75 76 77 78 79 92 pmltpclem1 ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑉 < 𝑋 ) → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )
94 5 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑊𝐴 )
95 6 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑋𝐴 )
96 4 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑉𝐴 )
97 66 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑊 < 𝑋 )
98 58 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑋 ∈ ℝ )
99 22 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑉 ∈ ℝ )
100 simpr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑋𝑉 )
101 24 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ( 𝐹𝑉 ) ∈ ℝ )
102 89 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
103 101 102 gtned ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ( 𝐹𝑋 ) ≠ ( 𝐹𝑉 ) )
104 fveq2 ( 𝑉 = 𝑋 → ( 𝐹𝑉 ) = ( 𝐹𝑋 ) )
105 104 eqcomd ( 𝑉 = 𝑋 → ( 𝐹𝑋 ) = ( 𝐹𝑉 ) )
106 105 necon3i ( ( 𝐹𝑋 ) ≠ ( 𝐹𝑉 ) → 𝑉𝑋 )
107 103 106 syl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑉𝑋 )
108 98 99 100 107 leneltd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → 𝑋 < 𝑉 )
109 61 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) )
110 109 102 jca ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) ∧ ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) ) )
111 110 orcd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ( ( ( 𝐹𝑊 ) < ( 𝐹𝑋 ) ∧ ( 𝐹𝑉 ) < ( 𝐹𝑋 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑋 ) < ( 𝐹𝑊 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) < ( 𝐹𝑉 ) ) ) )
112 94 95 96 97 108 111 pmltpclem1 ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) ∧ 𝑋𝑉 ) → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )
113 22 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → 𝑉 ∈ ℝ )
114 58 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → 𝑋 ∈ ℝ )
115 93 112 113 114 ltlecasei ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐹𝑈 ) ≤ ( 𝐹𝑊 ) ) → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )
116 74 115 48 25 ltlecasei ( 𝜑 → ∃ 𝑎𝐴𝑏𝐴𝑐𝐴 ( 𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑐 ∧ ( ( ( 𝐹𝑎 ) < ( 𝐹𝑏 ) ∧ ( 𝐹𝑐 ) < ( 𝐹𝑏 ) ) ∨ ( ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑎 ) ∧ ( 𝐹𝑏 ) < ( 𝐹𝑐 ) ) ) ) )