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Theorem supxrbnd2

Description: The supremum of a bounded-above set of extended reals is less than infinity. (Contributed by NM, 30-Jan-2006)

Ref Expression
Assertion supxrbnd2 ⊢ A ⊆ ℝ * → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ sup A ℝ * < < +∞

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ralnex ⊢ ∀ x ∈ ℝ ¬ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ ¬ ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y ≤ x
2 ssel2 ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ y ∈ A → y ∈ ℝ *
3 rexr ⊢ x ∈ ℝ → x ∈ ℝ *
4 xrlenlt ⊢ y ∈ ℝ * ∧ x ∈ ℝ * → y ≤ x ↔ ¬ x < y
5 4 con2bid ⊢ y ∈ ℝ * ∧ x ∈ ℝ * → x < y ↔ ¬ y ≤ x
6 2 3 5 syl2an ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ y ∈ A ∧ x ∈ ℝ → x < y ↔ ¬ y ≤ x
7 6 an32s ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ x ∈ ℝ ∧ y ∈ A → x < y ↔ ¬ y ≤ x
8 7 rexbidva ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ x ∈ ℝ → ∃ y ∈ A x < y ↔ ∃ y ∈ A ¬ y ≤ x
9 rexnal ⊢ ∃ y ∈ A ¬ y ≤ x ↔ ¬ ∀ y ∈ A y ≤ x
10 8 9 bitr2di ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ x ∈ ℝ → ¬ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ ∃ y ∈ A x < y
11 10 ralbidva ⊢ A ⊆ ℝ * → ∀ x ∈ ℝ ¬ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ ∀ x ∈ ℝ ∃ y ∈ A x < y
12 1 11 bitr3id ⊢ A ⊆ ℝ * → ¬ ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ ∀ x ∈ ℝ ∃ y ∈ A x < y
13 supxrunb2 ⊢ A ⊆ ℝ * → ∀ x ∈ ℝ ∃ y ∈ A x < y ↔ sup A ℝ * < = +∞
14 supxrcl ⊢ A ⊆ ℝ * → sup A ℝ * < ∈ ℝ *
15 nltpnft ⊢ sup A ℝ * < ∈ ℝ * → sup A ℝ * < = +∞ ↔ ¬ sup A ℝ * < < +∞
16 14 15 syl ⊢ A ⊆ ℝ * → sup A ℝ * < = +∞ ↔ ¬ sup A ℝ * < < +∞
17 12 13 16 3bitrd ⊢ A ⊆ ℝ * → ¬ ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ ¬ sup A ℝ * < < +∞
18 17 con4bid ⊢ A ⊆ ℝ * → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y ≤ x ↔ sup A ℝ * < < +∞