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Theorem rencldnfilem

Description: Lemma for rencldnfi . (Contributed by Stefan O'Rear, 18-Oct-2014)

Ref Expression
Assertion rencldnfilem ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ) → ¬ 𝐴 ∈ Fin )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqeq1 ( 𝑎 = 𝑐 → ( 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ↔ 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) )
2 1 rexbidv ( 𝑎 = 𝑐 → ( ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ↔ ∃ 𝑏𝐴 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) )
3 2 elrab ( 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ↔ ( 𝑐 ∈ ℝ ∧ ∃ 𝑏𝐴 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) )
4 simp-4l ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → 𝐴 ⊆ ℝ )
5 simpr ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → 𝑏𝐴 )
6 4 5 sseldd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → 𝑏 ∈ ℝ )
7 6 recnd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → 𝑏 ∈ ℂ )
8 simp-4r ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℝ )
9 8 recnd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℂ )
10 7 9 subcld ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ( 𝑏𝐵 ) ∈ ℂ )
11 simprr ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → ¬ 𝐵𝐴 )
12 11 ad2antrr ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ¬ 𝐵𝐴 )
13 nelneq ( ( 𝑏𝐴 ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) → ¬ 𝑏 = 𝐵 )
14 5 12 13 syl2anc ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ¬ 𝑏 = 𝐵 )
15 subeq0 ( ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑏𝐵 ) = 0 ↔ 𝑏 = 𝐵 ) )
16 15 necon3abid ( ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑏𝐵 ) ≠ 0 ↔ ¬ 𝑏 = 𝐵 ) )
17 7 9 16 syl2anc ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ( ( 𝑏𝐵 ) ≠ 0 ↔ ¬ 𝑏 = 𝐵 ) )
18 14 17 mpbird ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ( 𝑏𝐵 ) ≠ 0 )
19 10 18 absrpcld ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ∈ ℝ+ )
20 eleq1 ( 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) → ( 𝑐 ∈ ℝ+ ↔ ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ∈ ℝ+ ) )
21 19 20 syl5ibrcom ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑏𝐴 ) → ( 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) → 𝑐 ∈ ℝ+ ) )
22 21 rexlimdva ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) → ( ∃ 𝑏𝐴 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) → 𝑐 ∈ ℝ+ ) )
23 22 expimpd ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → ( ( 𝑐 ∈ ℝ ∧ ∃ 𝑏𝐴 𝑐 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) → 𝑐 ∈ ℝ+ ) )
24 3 23 syl5bi ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → ( 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } → 𝑐 ∈ ℝ+ ) )
25 24 ssrdv ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ+ )
26 25 adantr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ+ )
27 abrexfi ( 𝐴 ∈ Fin → { 𝑎 ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin )
28 rabssab { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ { 𝑎 ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) }
29 ssfi ( ( { 𝑎 ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ { 𝑎 ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin )
30 27 28 29 sylancl ( 𝐴 ∈ Fin → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin )
31 30 adantl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin )
32 simplrl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → 𝐴 ≠ ∅ )
33 n0 ( 𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑦 𝑦𝐴 )
34 32 33 sylib ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ∃ 𝑦 𝑦𝐴 )
35 simp-4l ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝐴 ⊆ ℝ )
36 simpr ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝑦𝐴 )
37 35 36 sseldd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝑦 ∈ ℝ )
38 37 recnd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝑦 ∈ ℂ )
39 simp-4r ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℝ )
40 39 recnd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℂ )
41 38 40 subcld ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( 𝑦𝐵 ) ∈ ℂ )
42 41 abscld ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ∈ ℝ )
43 eqid ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) )
44 fvoveq1 ( 𝑏 = 𝑦 → ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) )
45 44 rspceeqv ( ( 𝑦𝐴 ∧ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ) → ∃ 𝑏𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) )
46 43 45 mpan2 ( 𝑦𝐴 → ∃ 𝑏𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) )
47 46 adantl ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ∃ 𝑏𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) )
48 eqeq1 ( 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) → ( 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ↔ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) )
49 48 rexbidv ( 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) → ( ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ↔ ∃ 𝑏𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) )
50 49 elrab ( ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ↔ ( ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ∈ ℝ ∧ ∃ 𝑏𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) ) )
51 42 47 50 sylanbrc ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } )
52 51 ne0d ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ≠ ∅ )
53 34 52 exlimddv ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ≠ ∅ )
54 ssrab2 { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ
55 54 a1i ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ )
56 gtso < Or ℝ
57 fisupcl ( ( < Or ℝ ∧ ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ≠ ∅ ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ ) ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } )
58 56 57 mpan ( ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ≠ ∅ ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } )
59 31 53 55 58 syl3anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } )
60 26 59 sseldd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ ℝ+ )
61 54 a1i ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ )
62 soss ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ → ( < Or ℝ → < Or { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ) )
63 54 56 62 mp2 < Or { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) }
64 63 a1i ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → < Or { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } )
65 fisupg ( ( < Or { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∈ Fin ∧ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ≠ ∅ ) → ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ¬ 𝑐 < 𝑑 ∧ ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( 𝑑 < 𝑐 → ∃ 𝑥 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑑 < 𝑥 ) ) )
66 64 31 53 65 syl3anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ¬ 𝑐 < 𝑑 ∧ ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( 𝑑 < 𝑐 → ∃ 𝑥 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑑 < 𝑥 ) ) )
67 elrabi ( 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } → 𝑐 ∈ ℝ )
68 elrabi ( 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } → 𝑑 ∈ ℝ )
69 vex 𝑐 ∈ V
70 vex 𝑑 ∈ V
71 69 70 brcnv ( 𝑐 < 𝑑𝑑 < 𝑐 )
72 71 notbii ( ¬ 𝑐 < 𝑑 ↔ ¬ 𝑑 < 𝑐 )
73 lenlt ( ( 𝑐 ∈ ℝ ∧ 𝑑 ∈ ℝ ) → ( 𝑐𝑑 ↔ ¬ 𝑑 < 𝑐 ) )
74 73 biimprd ( ( 𝑐 ∈ ℝ ∧ 𝑑 ∈ ℝ ) → ( ¬ 𝑑 < 𝑐𝑐𝑑 ) )
75 72 74 syl5bi ( ( 𝑐 ∈ ℝ ∧ 𝑑 ∈ ℝ ) → ( ¬ 𝑐 < 𝑑𝑐𝑑 ) )
76 75 adantll ( ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑑 ∈ ℝ ) → ( ¬ 𝑐 < 𝑑𝑐𝑑 ) )
77 68 76 sylan2 ( ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) ∧ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ) → ( ¬ 𝑐 < 𝑑𝑐𝑑 ) )
78 77 ralimdva ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) → ( ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ¬ 𝑐 < 𝑑 → ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 ) )
79 78 adantrd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑐 ∈ ℝ ) → ( ( ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ¬ 𝑐 < 𝑑 ∧ ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( 𝑑 < 𝑐 → ∃ 𝑥 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑑 < 𝑥 ) ) → ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 ) )
80 67 79 sylan2 ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ) → ( ( ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ¬ 𝑐 < 𝑑 ∧ ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( 𝑑 < 𝑐 → ∃ 𝑥 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑑 < 𝑥 ) ) → ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 ) )
81 80 reximdva ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ( ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ¬ 𝑐 < 𝑑 ∧ ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ( 𝑑 < 𝑐 → ∃ 𝑥 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑑 < 𝑥 ) ) → ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 ) )
82 66 81 mpd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 )
83 82 adantr ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 )
84 lbinfle ( ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ⊆ ℝ ∧ ∃ 𝑐 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ∀ 𝑑 ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } 𝑐𝑑 ∧ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ∈ { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } ) → inf ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ≤ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) )
85 61 83 51 84 syl3anc ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → inf ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ≤ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) )
86 df-inf inf ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) = sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < )
87 86 eqcomi sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) = inf ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < )
88 87 breq1i ( sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ≤ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ↔ inf ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ≤ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) )
89 85 88 sylibr ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ≤ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) )
90 54 59 sselid ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ ℝ )
91 90 adantr ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ ℝ )
92 91 42 lenltd ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ≤ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) ↔ ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ) )
93 89 92 mpbid ( ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) )
94 93 ralrimiva ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ∀ 𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) )
95 breq2 ( 𝑥 = sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) → ( ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ) )
96 95 notbid ( 𝑥 = sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) → ( ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ) )
97 96 ralbidv ( 𝑥 = sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) → ( ∀ 𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ∀ 𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ) )
98 97 rspcev ( ( sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < sup ( { 𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃ 𝑏𝐴 𝑎 = ( abs ‘ ( 𝑏𝐵 ) ) } , ℝ , < ) ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
99 60 94 98 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
100 ralnex ( ∀ 𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ¬ ∃ 𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
101 100 rexbii ( ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ∃ 𝑥 ∈ ℝ+ ¬ ∃ 𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
102 rexnal ( ∃ 𝑥 ∈ ℝ+ ¬ ∃ 𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ¬ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
103 101 102 bitri ( ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ¬ ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ↔ ¬ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
104 99 103 sylib ( ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ 𝐴 ∈ Fin ) → ¬ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 )
105 104 ex ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → ( 𝐴 ∈ Fin → ¬ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ) )
106 105 3impa ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → ( 𝐴 ∈ Fin → ¬ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ) )
107 106 con2d ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 → ¬ 𝐴 ∈ Fin ) )
108 107 imp ( ( ( 𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ ( 𝐴 ≠ ∅ ∧ ¬ 𝐵𝐴 ) ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑦𝐴 ( abs ‘ ( 𝑦𝐵 ) ) < 𝑥 ) → ¬ 𝐴 ∈ Fin )