Theorem qabvle 25114

Description: By using induction on 𝑁, we show a long-range inequality coming from the triangle inequality. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
qrng.q	⊢ 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
qabsabv.a	⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)

Assertion

Ref	Expression
qabvle	⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑁) ≤ 𝑁)

Proof of Theorem qabvle

Dummy variables 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 6103	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘0))
2		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 0 → 𝑘 = 0)
3	1, 2	breq12d 4596	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 0 → ((𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘 ↔ (𝐹‘0) ≤ 0))
4	3	imbi2d 329	. . 3 ⊢ (𝑘 = 0 → ((𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘0) ≤ 0)))
5		fveq2 6103	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑛))
6		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → 𝑘 = 𝑛)
7	5, 6	breq12d 4596	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → ((𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘 ↔ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛))
8	7	imbi2d 329	. . 3 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → ((𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)))
9		fveq2 6103	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = (𝑛 + 1) → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘(𝑛 + 1)))
10		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = (𝑛 + 1) → 𝑘 = (𝑛 + 1))
11	9, 10	breq12d 4596	. . . 4 ⊢ (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘 ↔ (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝑛 + 1)))
12	11	imbi2d 329	. . 3 ⊢ (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝑛 + 1))))
13		fveq2 6103	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑁))
14		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝑘 = 𝑁)
15	13, 14	breq12d 4596	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘 ↔ (𝐹‘𝑁) ≤ 𝑁))
16	15	imbi2d 329	. . 3 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑘) ≤ 𝑘) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑁) ≤ 𝑁)))
17		qabsabv.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
18		qrng.q	. . . . . 6 ⊢ 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
19	18	qrng0 25110	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑄)
20	17, 19	abv0 18654	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘0) = 0)
21		0le0 10987	. . . 4 ⊢ 0 ≤ 0
22	20, 21	syl6eqbr 4622	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘0) ≤ 0)
23		nn0p1nn 11209	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
24	23	ad2antrl 760	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
25		nnq 11677	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 + 1) ∈ ℕ → (𝑛 + 1) ∈ ℚ)
26	24, 25	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝑛 + 1) ∈ ℚ)
27	18	qrngbas 25108	. . . . . . . . 9 ⊢ ℚ = (Base‘𝑄)
28	17, 27	abvcl 18647	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
29	26, 28	syldan 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
30		nn0z 11277	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → 𝑛 ∈ ℤ)
31	30	ad2antrl 760	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℤ)
32		zq 11670	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℚ)
33	31, 32	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℚ)
34	17, 27	abvcl 18647	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑛 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑛) ∈ ℝ)
35	33, 34	syldan 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘𝑛) ∈ ℝ)
36		peano2re 10088	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘𝑛) ∈ ℝ → ((𝐹‘𝑛) + 1) ∈ ℝ)
37	35, 36	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → ((𝐹‘𝑛) + 1) ∈ ℝ)
38	31	zred 11358	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℝ)
39		peano2re 10088	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℝ → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
40	38, 39	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
41		simpl 472	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → 𝐹 ∈ 𝐴)
42		1z 11284	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℤ
43		zq 11670	. . . . . . . . . 10 ⊢ (1 ∈ ℤ → 1 ∈ ℚ)
44	42, 43	mp1i 13	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → 1 ∈ ℚ)
45		qex 11676	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℚ ∈ V
46		cnfldadd 19572	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ + = (+g‘ℂfld)
47	18, 46	ressplusg 15818	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℚ ∈ V → + = (+g‘𝑄))
48	45, 47	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ + = (+g‘𝑄)
49	17, 27, 48	abvtri 18653	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑛 ∈ ℚ ∧ 1 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ ((𝐹‘𝑛) + (𝐹‘1)))
50	41, 33, 44, 49	syl3anc 1318	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ ((𝐹‘𝑛) + (𝐹‘1)))
51		ax-1ne0 9884	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ≠ 0
52	18	qrng1 25111	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 = (1r‘𝑄)
53	17, 52, 19	abv1z 18655	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 1 ≠ 0) → (𝐹‘1) = 1)
54	51, 53	mpan2 703	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘1) = 1)
55	54	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘1) = 1)
56	55	oveq2d 6565	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → ((𝐹‘𝑛) + (𝐹‘1)) = ((𝐹‘𝑛) + 1))
57	50, 56	breqtrd 4609	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ ((𝐹‘𝑛) + 1))
58		1red 9934	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → 1 ∈ ℝ)
59		simprr 792	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)
60	35, 38, 58, 59	leadd1dd 10520	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → ((𝐹‘𝑛) + 1) ≤ (𝑛 + 1))
61	29, 37, 40, 57, 60	letrd 10073	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛)) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝑛 + 1))
62	61	expr 641	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛 → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝑛 + 1)))
63	62	expcom 450	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝐹 ∈ 𝐴 → ((𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛 → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝑛 + 1))))
64	63	a2d 29	. . 3 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑛) ≤ 𝑛) → (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝑛 + 1))))
65	4, 8, 12, 16, 22, 64	nn0ind 11348	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹‘𝑁) ≤ 𝑁))
66	65	impcom 445	1 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑁) ≤ 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  Vcvv 3173   class class class wbr 4583  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ℝcr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   ≤ cle 9954  ℕcn 10897  ℕ₀cn0 11169  ℤcz 11254  ℚcq 11664   ↾_s cress 15696  +_gcplusg 15768  AbsValcabv 18639  ℂ_fldccnfld 19567

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-addf 9894  ax-mulf 9895

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-tpos 7239  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-q 11665  df-ico 12052  df-fz 12198  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-0g 15925  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-subg 17414  df-cmn 18018  df-mgp 18313  df-ur 18325  df-ring 18372  df-cring 18373  df-oppr 18446  df-dvdsr 18464  df-unit 18465  df-invr 18495  df-dvr 18506  df-drng 18572  df-subrg 18601  df-abv 18640  df-cnfld 19568

This theorem is referenced by:  ostth2lem2  25123  ostth2  25126