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Theorem xrre2

Description: An extended real between two others is real. (Contributed by NM, 6-Feb-2007)

Ref Expression
Assertion xrre2 ( ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) ∧ ( 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶 ) ) → 𝐵 ∈ ℝ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mnfle ⊢ ( 𝐴 ∈ ℝ* → -∞ ≤ 𝐴 )
2 1 adantr ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ) → -∞ ≤ 𝐴 )
3 mnfxr ⊢ -∞ ∈ ℝ*
4 xrlelttr ⊢ ( ( -∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ) → ( ( -∞ ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < 𝐵 ) → -∞ < 𝐵 ) )
5 3 4 mp3an1 ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ) → ( ( -∞ ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < 𝐵 ) → -∞ < 𝐵 ) )
6 2 5 mpand ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 < 𝐵 → -∞ < 𝐵 ) )
7 6 3adant3 ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 < 𝐵 → -∞ < 𝐵 ) )
8 pnfge ⊢ ( 𝐶 ∈ ℝ* → 𝐶 ≤ +∞ )
9 8 adantl ⊢ ( ( 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → 𝐶 ≤ +∞ )
10 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ*
11 xrltletr ⊢ ( ( 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐵 < 𝐶 ∧ 𝐶 ≤ +∞ ) → 𝐵 < +∞ ) )
12 10 11 mp3an3 ⊢ ( ( 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐵 < 𝐶 ∧ 𝐶 ≤ +∞ ) → 𝐵 < +∞ ) )
13 9 12 mpan2d ⊢ ( ( 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( 𝐵 < 𝐶 → 𝐵 < +∞ ) )
14 13 3adant1 ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( 𝐵 < 𝐶 → 𝐵 < +∞ ) )
15 7 14 anim12d ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶 ) → ( -∞ < 𝐵 ∧ 𝐵 < +∞ ) ) )
16 xrrebnd ⊢ ( 𝐵 ∈ ℝ* → ( 𝐵 ∈ ℝ ↔ ( -∞ < 𝐵 ∧ 𝐵 < +∞ ) ) )
17 16 3ad2ant2 ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( 𝐵 ∈ ℝ ↔ ( -∞ < 𝐵 ∧ 𝐵 < +∞ ) ) )
18 15 17 sylibrd ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶 ) → 𝐵 ∈ ℝ ) )
19 18 imp ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ* ) ∧ ( 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶 ) ) → 𝐵 ∈ ℝ )