Theorem xrub 12142

Description: By quantifying only over reals, we can specify any extended real upper bound for any set of extended reals. (Contributed by NM, 9-Apr-2006.)

Assertion

Ref	Expression
xrub	⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦

Proof of Theorem xrub

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		breq1 4656	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 < 𝐵 ↔ 𝑧 < 𝐵))
2		breq1 4656	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 < 𝑦 ↔ 𝑧 < 𝑦))
3	2	rexbidv 3052	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦))
4	1, 3	imbi12d 334	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) ↔ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)))
5	4	cbvralv 3171	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) ↔ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦))
6		elxr 11950	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ* ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∨ 𝑥 = +∞ ∨ 𝑥 = -∞))
7		pm2.27 42	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
8	7	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (𝑥 ∈ ℝ → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
9		pnfnlt 11962	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → ¬ +∞ < 𝐵)
10		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = +∞ → (𝑥 < 𝐵 ↔ +∞ < 𝐵))
11	10	notbid 308	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = +∞ → (¬ 𝑥 < 𝐵 ↔ ¬ +∞ < 𝐵))
12	9, 11	syl5ibr 236	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = +∞ → (𝐵 ∈ ℝ* → ¬ 𝑥 < 𝐵))
13		pm2.21 120	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (¬ 𝑥 < 𝐵 → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))
14	12, 13	syl6com 37	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → (𝑥 = +∞ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
15	14	ad2antlr 763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (𝑥 = +∞ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
16	15	a1dd 50	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (𝑥 = +∞ → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
17		elxr 11950	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
18		peano2rem 10348	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → (𝐵 − 1) ∈ ℝ)
19		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑧 = (𝐵 − 1) → (𝑧 < 𝐵 ↔ (𝐵 − 1) < 𝐵))
20		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑧 = (𝐵 − 1) → (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐵 − 1) < 𝑦))
21	20	rexbidv 3052	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑧 = (𝐵 − 1) → (∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦))
22	19, 21	imbi12d 334	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑧 = (𝐵 − 1) → ((𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) ↔ ((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦)))
23	22	rspcv 3305	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝐵 − 1) ∈ ℝ → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → ((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦)))
24	18, 23	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → ((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦)))
25	24	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → ((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦)))
26		ltm1 10863	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → (𝐵 − 1) < 𝐵)
27		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦) → ((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦))
28	26, 27	syl5com 31	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → (((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦))
29	28	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (((𝐵 − 1) < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦))
30	18	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝐵 − 1) ∈ ℝ)
31		mnflt 11957	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝐵 − 1) ∈ ℝ → -∞ < (𝐵 − 1))
32	30, 31	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → -∞ < (𝐵 − 1))
33		rexr 10085	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝐵 − 1) ∈ ℝ → (𝐵 − 1) ∈ ℝ*)
34	30, 33	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝐵 − 1) ∈ ℝ*)
35		ssel2 3598	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ*)
36	35	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ*)
37		mnfxr 10096	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
38		xrlttr 11973	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝐵 − 1) ∈ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ ℝ*) → ((-∞ < (𝐵 − 1) ∧ (𝐵 − 1) < 𝑦) → -∞ < 𝑦))
39	37, 38	mp3an1 1411	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐵 − 1) ∈ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ ℝ*) → ((-∞ < (𝐵 − 1) ∧ (𝐵 − 1) < 𝑦) → -∞ < 𝑦))
40	34, 36, 39	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((-∞ < (𝐵 − 1) ∧ (𝐵 − 1) < 𝑦) → -∞ < 𝑦))
41	32, 40	mpand 711	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((𝐵 − 1) < 𝑦 → -∞ < 𝑦))
42	41	reximdva 3017	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝐵 − 1) < 𝑦 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
43	25, 29, 42	3syld 60	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
44	43	a1dd 50	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦)))
45		1re 10039	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 1 ∈ ℝ
46		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑧 = 1 → (𝑧 < 𝐵 ↔ 1 < 𝐵))
47		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑧 = 1 → (𝑧 < 𝑦 ↔ 1 < 𝑦))
48	47	rexbidv 3052	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑧 = 1 → (∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦))
49	46, 48	imbi12d 334	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 = 1 → ((𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) ↔ (1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦)))
50	49	rspcv 3305	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (1 ∈ ℝ → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦)))
51	45, 50	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦))
52		ltpnf 11954	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
53	45, 52	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 1 < +∞
54		breq2 4657	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝐵 = +∞ → (1 < 𝐵 ↔ 1 < +∞))
55	53, 54	mpbiri 248	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐵 = +∞ → 1 < 𝐵)
56		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦) → (1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦))
57	55, 56	syl5com 31	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐵 = +∞ → ((1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦))
58		mnflt 11957	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (1 ∈ ℝ → -∞ < 1)
59	45, 58	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ -∞ < 1
60		rexr 10085	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (1 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ*)
61	45, 60	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ 1 ∈ ℝ*
62		xrlttr 11973	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ ℝ*) → ((-∞ < 1 ∧ 1 < 𝑦) → -∞ < 𝑦))
63	37, 61, 62	mp3an12 1414	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → ((-∞ < 1 ∧ 1 < 𝑦) → -∞ < 𝑦))
64	59, 63	mpani 712	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → (1 < 𝑦 → -∞ < 𝑦))
65	35, 64	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (1 < 𝑦 → -∞ < 𝑦))
66	65	reximdva 3017	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ* → (∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
67	57, 66	sylan9r 690	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 = +∞) → ((1 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 1 < 𝑦) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
68	51, 67	syl5 34	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 = +∞) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
69	68	a1dd 50	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 = +∞) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦)))
70		xrltnr 11953	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (-∞ ∈ ℝ* → ¬ -∞ < -∞)
71	37, 70	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ¬ -∞ < -∞
72		breq2 4657	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐵 = -∞ → (-∞ < 𝐵 ↔ -∞ < -∞))
73	71, 72	mtbiri 317	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐵 = -∞ → ¬ -∞ < 𝐵)
74	73	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ -∞ < 𝐵)
75	74	pm2.21d 118	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 = -∞) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
76	75	a1d 25	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 = -∞) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦)))
77	44, 69, 76	3jaodan 1394	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞)) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦)))
78	17, 77	sylan2b 492	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦)))
79	78	imp 445	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
80		breq1 4656	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = -∞ → (𝑥 < 𝐵 ↔ -∞ < 𝐵))
81		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = -∞ → (𝑥 < 𝑦 ↔ -∞ < 𝑦))
82	81	rexbidv 3052	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = -∞ → (∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦))
83	80, 82	imbi12d 334	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = -∞ → ((𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) ↔ (-∞ < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 -∞ < 𝑦)))
84	79, 83	syl5ibrcom 237	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (𝑥 = -∞ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
85	84	a1dd 50	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (𝑥 = -∞ → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
86	8, 16, 85	3jaod 1392	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → ((𝑥 ∈ ℝ ∨ 𝑥 = +∞ ∨ 𝑥 = -∞) → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
87	6, 86	syl5bi 232	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (𝑥 ∈ ℝ* → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
88	87	com23 86	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → ((𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 ∈ ℝ* → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
89	88	ralimdv2 2961	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦)) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) → ∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
90	89	ex 450	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 < 𝑦) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) → ∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
91	5, 90	syl5bi 232	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) → ∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))))
92	91	pm2.43d 53	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) → ∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
93		rexr 10085	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℝ*)
94	93	imim1i 63	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ* → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)) → (𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))
95	94	ralimi2 2949	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦))
96	92, 95	impbid1 215	1 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ* (𝑥 < 𝐵 → ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 < 𝑦)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∨ w3o 1036   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912  ∃wrex 2913   ⊆ wss 3574   class class class wbr 4653  (class class class)co 6650  ℝcr 9935  1c1 9937  +∞cpnf 10071  -∞cmnf 10072  ℝ^*cxr 10073   < clt 10074   − cmin 10266

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  df-po 5035  df-so 5036  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269

This theorem is referenced by:  supxr  12143