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Theorem xrsupsslem

Description: Lemma for xrsupss . (Contributed by NM, 25-Oct-2005)

Ref Expression
Assertion xrsupsslem A * A +∞ A x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 raleq A = y A ¬ x < y y ¬ x < y
2 rexeq A = z A y < z z y < z
3 2 imbi2d A = y < x z A y < z y < x z y < z
4 3 ralbidv A = y * y < x z A y < z y * y < x z y < z
5 1 4 anbi12d A = y A ¬ x < y y * y < x z A y < z y ¬ x < y y * y < x z y < z
6 5 rexbidv A = x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z x * y ¬ x < y y * y < x z y < z
7 sup3 A A x y A y x x y A ¬ x < y y y < x z A y < z
8 rexr x x *
9 8 anim1i x y A ¬ x < y y y < x z A y < z x * y A ¬ x < y y y < x z A y < z
10 9 reximi2 x y A ¬ x < y y y < x z A y < z x * y A ¬ x < y y y < x z A y < z
11 7 10 syl A A x y A y x x * y A ¬ x < y y y < x z A y < z
12 elxr y * y y = +∞ y = −∞
13 simpr A A x * y y < x z A y < z y y < x z A y < z
14 pnfnlt x * ¬ +∞ < x
15 14 adantr x * y = +∞ ¬ +∞ < x
16 breq1 y = +∞ y < x +∞ < x
17 16 notbid y = +∞ ¬ y < x ¬ +∞ < x
18 17 adantl x * y = +∞ ¬ y < x ¬ +∞ < x
19 15 18 mpbird x * y = +∞ ¬ y < x
20 19 pm2.21d x * y = +∞ y < x z A y < z
21 20 ex x * y = +∞ y < x z A y < z
22 21 ad2antlr A A x * y y < x z A y < z y = +∞ y < x z A y < z
23 ssel A z A z
24 mnflt z −∞ < z
25 23 24 syl6 A z A −∞ < z
26 25 ancld A z A z A −∞ < z
27 26 eximdv A z z A z z A −∞ < z
28 n0 A z z A
29 df-rex z A −∞ < z z z A −∞ < z
30 27 28 29 3imtr4g A A z A −∞ < z
31 30 imp A A z A −∞ < z
32 31 a1d A A −∞ < x z A −∞ < z
33 32 ad2antrr A A x * y = −∞ −∞ < x z A −∞ < z
34 breq1 y = −∞ y < x −∞ < x
35 breq1 y = −∞ y < z −∞ < z
36 35 rexbidv y = −∞ z A y < z z A −∞ < z
37 34 36 imbi12d y = −∞ y < x z A y < z −∞ < x z A −∞ < z
38 37 adantl A A x * y = −∞ y < x z A y < z −∞ < x z A −∞ < z
39 33 38 mpbird A A x * y = −∞ y < x z A y < z
40 39 ex A A x * y = −∞ y < x z A y < z
41 40 adantr A A x * y y < x z A y < z y = −∞ y < x z A y < z
42 13 22 41 3jaod A A x * y y < x z A y < z y y = +∞ y = −∞ y < x z A y < z
43 12 42 syl5bi A A x * y y < x z A y < z y * y < x z A y < z
44 43 ex A A x * y y < x z A y < z y * y < x z A y < z
45 44 ralimdv2 A A x * y y < x z A y < z y * y < x z A y < z
46 45 anim2d A A x * y A ¬ x < y y y < x z A y < z y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
47 46 reximdva A A x * y A ¬ x < y y y < x z A y < z x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
48 47 3adant3 A A x y A y x x * y A ¬ x < y y y < x z A y < z x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
49 11 48 mpd A A x y A y x x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
50 49 3expa A A x y A y x x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
51 ralnex x ¬ y A y x ¬ x y A y x
52 rexnal y A ¬ y x ¬ y A y x
53 ssel2 A y A y
54 letric y x y x x y
55 54 ord y x ¬ y x x y
56 53 55 sylan A y A x ¬ y x x y
57 56 an32s A x y A ¬ y x x y
58 57 reximdva A x y A ¬ y x y A x y
59 52 58 syl5bir A x ¬ y A y x y A x y
60 59 ralimdva A x ¬ y A y x x y A x y
61 60 imp A x ¬ y A y x x y A x y
62 51 61 sylan2br A ¬ x y A y x x y A x y
63 breq2 y = z x y x z
64 63 cbvrexvw y A x y z A x z
65 64 ralbii x y A x y x z A x z
66 62 65 sylib A ¬ x y A y x x z A x z
67 pnfxr +∞ *
68 ssel A y A y
69 rexr y y *
70 pnfnlt y * ¬ +∞ < y
71 69 70 syl y ¬ +∞ < y
72 68 71 syl6 A y A ¬ +∞ < y
73 72 ralrimiv A y A ¬ +∞ < y
74 73 adantr A x z A x z y A ¬ +∞ < y
75 peano2re y y + 1
76 breq1 x = y + 1 x z y + 1 z
77 76 rexbidv x = y + 1 z A x z z A y + 1 z
78 77 rspcva y + 1 x z A x z z A y + 1 z
79 78 adantrr y + 1 x z A x z A z A y + 1 z
80 79 ancoms x z A x z A y + 1 z A y + 1 z
81 75 80 sylan2 x z A x z A y z A y + 1 z
82 ssel2 A z A z
83 ltp1 y y < y + 1
84 83 adantr y z y < y + 1
85 75 ancli y y y + 1
86 ltletr y y + 1 z y < y + 1 y + 1 z y < z
87 86 3expa y y + 1 z y < y + 1 y + 1 z y < z
88 85 87 sylan y z y < y + 1 y + 1 z y < z
89 84 88 mpand y z y + 1 z y < z
90 89 ancoms z y y + 1 z y < z
91 82 90 sylan A z A y y + 1 z y < z
92 91 an32s A y z A y + 1 z y < z
93 92 reximdva A y z A y + 1 z z A y < z
94 93 adantll x z A x z A y z A y + 1 z z A y < z
95 81 94 mpd x z A x z A y z A y < z
96 95 exp31 x z A x z A y z A y < z
97 96 a1dd x z A x z A y < +∞ y z A y < z
98 97 com4r y x z A x z A y < +∞ z A y < z
99 xrltnr +∞ * ¬ +∞ < +∞
100 67 99 ax-mp ¬ +∞ < +∞
101 breq1 y = +∞ y < +∞ +∞ < +∞
102 100 101 mtbiri y = +∞ ¬ y < +∞
103 102 pm2.21d y = +∞ y < +∞ z A y < z
104 103 2a1d y = +∞ x z A x z A y < +∞ z A y < z
105 0re 0
106 breq1 x = 0 x z 0 z
107 106 rexbidv x = 0 z A x z z A 0 z
108 107 rspcva 0 x z A x z z A 0 z
109 105 108 mpan x z A x z z A 0 z
110 82 24 syl A z A −∞ < z
111 110 a1d A z A 0 z −∞ < z
112 111 reximdva A z A 0 z z A −∞ < z
113 109 112 mpan9 x z A x z A z A −∞ < z
114 113 36 syl5ibr y = −∞ x z A x z A z A y < z
115 114 a1dd y = −∞ x z A x z A y < +∞ z A y < z
116 115 expd y = −∞ x z A x z A y < +∞ z A y < z
117 98 104 116 3jaoi y y = +∞ y = −∞ x z A x z A y < +∞ z A y < z
118 12 117 sylbi y * x z A x z A y < +∞ z A y < z
119 118 com13 A x z A x z y * y < +∞ z A y < z
120 119 imp A x z A x z y * y < +∞ z A y < z
121 120 ralrimiv A x z A x z y * y < +∞ z A y < z
122 74 121 jca A x z A x z y A ¬ +∞ < y y * y < +∞ z A y < z
123 breq1 x = +∞ x < y +∞ < y
124 123 notbid x = +∞ ¬ x < y ¬ +∞ < y
125 124 ralbidv x = +∞ y A ¬ x < y y A ¬ +∞ < y
126 breq2 x = +∞ y < x y < +∞
127 126 imbi1d x = +∞ y < x z A y < z y < +∞ z A y < z
128 127 ralbidv x = +∞ y * y < x z A y < z y * y < +∞ z A y < z
129 125 128 anbi12d x = +∞ y A ¬ x < y y * y < x z A y < z y A ¬ +∞ < y y * y < +∞ z A y < z
130 129 rspcev +∞ * y A ¬ +∞ < y y * y < +∞ z A y < z x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
131 67 122 130 sylancr A x z A x z x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
132 66 131 syldan A ¬ x y A y x x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
133 132 adantlr A A ¬ x y A y x x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
134 50 133 pm2.61dan A A x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
135 mnfxr −∞ *
136 ral0 y ¬ −∞ < y
137 nltmnf y * ¬ y < −∞
138 137 pm2.21d y * y < −∞ z y < z
139 138 rgen y * y < −∞ z y < z
140 136 139 pm3.2i y ¬ −∞ < y y * y < −∞ z y < z
141 breq1 x = −∞ x < y −∞ < y
142 141 notbid x = −∞ ¬ x < y ¬ −∞ < y
143 142 ralbidv x = −∞ y ¬ x < y y ¬ −∞ < y
144 breq2 x = −∞ y < x y < −∞
145 144 imbi1d x = −∞ y < x z y < z y < −∞ z y < z
146 145 ralbidv x = −∞ y * y < x z y < z y * y < −∞ z y < z
147 143 146 anbi12d x = −∞ y ¬ x < y y * y < x z y < z y ¬ −∞ < y y * y < −∞ z y < z
148 147 rspcev −∞ * y ¬ −∞ < y y * y < −∞ z y < z x * y ¬ x < y y * y < x z y < z
149 135 140 148 mp2an x * y ¬ x < y y * y < x z y < z
150 149 a1i A x * y ¬ x < y y * y < x z y < z
151 6 134 150 pm2.61ne A x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
152 151 adantl A * A x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
153 ssel A * y A y *
154 153 70 syl6 A * y A ¬ +∞ < y
155 154 ralrimiv A * y A ¬ +∞ < y
156 breq2 z = +∞ y < z y < +∞
157 156 rspcev +∞ A y < +∞ z A y < z
158 157 ex +∞ A y < +∞ z A y < z
159 158 ralrimivw +∞ A y * y < +∞ z A y < z
160 155 159 anim12i A * +∞ A y A ¬ +∞ < y y * y < +∞ z A y < z
161 67 160 130 sylancr A * +∞ A x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z
162 152 161 jaodan A * A +∞ A x * y A ¬ x < y y * y < x z A y < z