Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  pellfundre Structured version   Unicode version

Theorem pellfundre 30419
Description: The fundamental solution of a Pell equation exists as a real number. (Contributed by Stefan O'Rear, 18-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
pellfundre  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
(PellFund `  D )  e.  RR )

Proof of Theorem pellfundre
Dummy variables  a 
b  c are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pellfundval 30418 . 2  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
(PellFund `  D )  =  sup ( { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a } ,  RR ,  `'  <  ) )
2 ssrab2 3585 . . . 4  |-  { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a }  C_  (Pell14QR `  D )
3 pell14qrre 30395 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  ( NN 
\NN )  /\  a  e.  (Pell14QR `  D ) )  -> 
a  e.  RR )
43ex 434 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
( a  e.  (Pell14QR `  D )  ->  a  e.  RR ) )
54ssrdv 3510 . . . 4  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
(Pell14QR `  D )  C_  RR )
62, 5syl5ss 3515 . . 3  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a }  C_  RR )
7 pell1qrss14 30406 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
(Pell1QR `  D )  C_  (Pell14QR `  D ) )
8 pellqrex 30417 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  E. a  e.  (Pell1QR `  D ) 1  < 
a )
9 ssrexv 3565 . . . . 5  |-  ( (Pell1QR `  D )  C_  (Pell14QR `  D )  ->  ( E. a  e.  (Pell1QR `  D ) 1  < 
a  ->  E. a  e.  (Pell14QR `  D )
1  <  a )
)
107, 8, 9sylc 60 . . . 4  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  E. a  e.  (Pell14QR `  D ) 1  < 
a )
11 rabn0 3805 . . . 4  |-  ( { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a }  =/=  (/)  <->  E. a  e.  (Pell14QR `  D )
1  <  a )
1210, 11sylibr 212 . . 3  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a }  =/=  (/) )
13 1re 9591 . . . 4  |-  1  e.  RR
14 breq2 4451 . . . . . . 7  |-  ( a  =  c  ->  (
1  <  a  <->  1  <  c ) )
1514elrab 3261 . . . . . 6  |-  ( c  e.  { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a } 
<->  ( c  e.  (Pell14QR `  D )  /\  1  <  c ) )
16 pell14qrre 30395 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( NN 
\NN )  /\  c  e.  (Pell14QR `  D ) )  -> 
c  e.  RR )
17 ltle 9669 . . . . . . . 8  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  c  e.  RR )  ->  ( 1  <  c  ->  1  <_  c )
)
1813, 16, 17sylancr 663 . . . . . . 7  |-  ( ( D  e.  ( NN 
\NN )  /\  c  e.  (Pell14QR `  D ) )  -> 
( 1  <  c  ->  1  <_  c )
)
1918expimpd 603 . . . . . 6  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
( ( c  e.  (Pell14QR `  D )  /\  1  <  c )  ->  1  <_  c
) )
2015, 19syl5bi 217 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
( c  e.  {
a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a }  ->  1  <_  c ) )
2120ralrimiv 2876 . . . 4  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  A. c  e.  { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a } 1  <_ 
c )
22 breq1 4450 . . . . . 6  |-  ( b  =  1  ->  (
b  <_  c  <->  1  <_  c ) )
2322ralbidv 2903 . . . . 5  |-  ( b  =  1  ->  ( A. c  e.  { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a } b  <_ 
c  <->  A. c  e.  {
a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a } 1  <_ 
c ) )
2423rspcev 3214 . . . 4  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  A. c  e.  { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a } 1  <_ 
c )  ->  E. b  e.  RR  A. c  e. 
{ a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a } b  <_  c )
2513, 21, 24sylancr 663 . . 3  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  E. b  e.  RR  A. c  e.  { a  e.  (Pell14QR `  D
)  |  1  < 
a } b  <_ 
c )
26 infmrcl 10518 . . 3  |-  ( ( { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a }  C_  RR  /\  { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a }  =/=  (/)  /\  E. b  e.  RR  A. c  e. 
{ a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a } b  <_  c )  ->  sup ( { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a } ,  RR ,  `'  <  )  e.  RR )
276, 12, 25, 26syl3anc 1228 . 2  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  ->  sup ( { a  e.  (Pell14QR `  D )  |  1  <  a } ,  RR ,  `'  <  )  e.  RR )
281, 27eqeltrd 2555 1  |-  ( D  e.  ( NN  \NN )  -> 
(PellFund `  D )  e.  RR )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1379    e. wcel 1767    =/= wne 2662   A.wral 2814   E.wrex 2815   {crab 2818    \ cdif 3473    C_ wss 3476   (/)c0 3785   class class class wbr 4447   `'ccnv 4998   ` cfv 5586   supcsup 7896   RRcr 9487   1c1 9489    < clt 9624    <_ cle 9625   NNcn 10532  ◻NNcsquarenn 30374  Pell1QRcpell1qr 30375  Pell14QRcpell14qr 30377  PellFundcpellfund 30378
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574  ax-inf2 8054  ax-cnex 9544  ax-resscn 9545  ax-1cn 9546  ax-icn 9547  ax-addcl 9548  ax-addrcl 9549  ax-mulcl 9550  ax-mulrcl 9551  ax-mulcom 9552  ax-addass 9553  ax-mulass 9554  ax-distr 9555  ax-i2m1 9556  ax-1ne0 9557  ax-1rid 9558  ax-rnegex 9559  ax-rrecex 9560  ax-cnre 9561  ax-pre-lttri 9562  ax-pre-lttrn 9563  ax-pre-ltadd 9564  ax-pre-mulgt0 9565  ax-pre-sup 9566
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-se 4839  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-isom 5595  df-riota 6243  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-om 6679  df-1st 6781  df-2nd 6782  df-recs 7039  df-rdg 7073  df-1o 7127  df-oadd 7131  df-omul 7132  df-er 7308  df-map 7419  df-en 7514  df-dom 7515  df-sdom 7516  df-fin 7517  df-sup 7897  df-oi 7931  df-card 8316  df-acn 8319  df-pnf 9626  df-mnf 9627  df-xr 9628  df-ltxr 9629  df-le 9630  df-sub 9803  df-neg 9804  df-div 10203  df-nn 10533  df-2 10590  df-3 10591  df-n0 10792  df-z 10861  df-uz 11079  df-q 11179  df-rp 11217  df-ico 11531  df-fz 11669  df-fl 11893  df-mod 11960  df-seq 12071  df-exp 12130  df-hash 12368  df-cj 12889  df-re 12890  df-im 12891  df-sqrt 13025  df-abs 13026  df-dvds 13841  df-gcd 13997  df-numer 14120  df-denom 14121  df-squarenn 30379  df-pell1qr 30380  df-pell14qr 30381  df-pell1234qr 30382  df-pellfund 30383
This theorem is referenced by:  pellfundgt1  30421  pellfundglb  30423  pellfundex  30424  pellfund14gap  30425  pellfundrp  30426  rmspecfund  30447
  Copyright terms: Public domain W3C validator