Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  xralrple3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xralrple3 38531
 Description: Show that 𝐴 is less than 𝐵 by showing that there is no positive bound on the difference. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
xralrple3.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
xralrple3.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
xralrple3.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
xralrple3.g (𝜑 → 0 ≤ 𝐶)
Assertion
Ref Expression
xralrple3 (𝜑 → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝜑,𝑥

Proof of Theorem xralrple3
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 xralrple3.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
21ad2antrr 758 . . . . 5 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ∈ ℝ*)
3 xralrple3.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
43rexrd 9968 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ ℝ*)
54ad2antrr 758 . . . . 5 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ*)
63ad2antrr 758 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
7 xralrple3.c . . . . . . . . 9 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
87ad2antrr 758 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐶 ∈ ℝ)
9 rpre 11715 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
109adantl 481 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
118, 10remulcld 9949 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℝ)
126, 11readdcld 9948 . . . . . 6 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ∈ ℝ)
1312rexrd 9968 . . . . 5 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ∈ ℝ*)
14 simplr 788 . . . . 5 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴𝐵)
157adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐶 ∈ ℝ)
169adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
17 xralrple3.g . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ≤ 𝐶)
1817adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ 𝐶)
19 rpge0 11721 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ+ → 0 ≤ 𝑥)
2019adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ 𝑥)
2115, 16, 18, 20mulge0d 10483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ (𝐶 · 𝑥))
223adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
2315, 16remulcld 9949 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℝ)
2422, 23addge01d 10494 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (0 ≤ (𝐶 · 𝑥) ↔ 𝐵 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))))
2521, 24mpbid 221 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)))
2625adantlr 747 . . . . 5 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)))
272, 5, 13, 14, 26xrletrd 11869 . . . 4 (((𝜑𝐴𝐵) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)))
2827ralrimiva 2949 . . 3 ((𝜑𝐴𝐵) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)))
2928ex 449 . 2 (𝜑 → (𝐴𝐵 → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))))
30 1rp 11712 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ+
31 oveq2 6557 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝐶 · 𝑥) = (𝐶 · 1))
3231oveq2d 6565 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) = (𝐵 + (𝐶 · 1)))
3332breq2d 4595 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → (𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ↔ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 1))))
3433rspcva 3280 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 1)))
3530, 34mpan 702 . . . . . 6 (∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 1)))
3635ad2antlr 759 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 = 0) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 1)))
37 oveq1 6556 . . . . . . . . . 10 (𝐶 = 0 → (𝐶 · 1) = (0 · 1))
38 0cn 9911 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℂ
3938mulid1i 9921 . . . . . . . . . . 11 (0 · 1) = 0
4039a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐶 = 0 → (0 · 1) = 0)
4137, 40eqtrd 2644 . . . . . . . . 9 (𝐶 = 0 → (𝐶 · 1) = 0)
4241oveq2d 6565 . . . . . . . 8 (𝐶 = 0 → (𝐵 + (𝐶 · 1)) = (𝐵 + 0))
4342adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐶 = 0) → (𝐵 + (𝐶 · 1)) = (𝐵 + 0))
443recnd 9947 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
4544adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐶 = 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
4645addid1d 10115 . . . . . . 7 ((𝜑𝐶 = 0) → (𝐵 + 0) = 𝐵)
4743, 46eqtrd 2644 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 = 0) → (𝐵 + (𝐶 · 1)) = 𝐵)
4847adantlr 747 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 = 0) → (𝐵 + (𝐶 · 1)) = 𝐵)
4936, 48breqtrd 4609 . . . 4 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 = 0) → 𝐴𝐵)
50 neqne 2790 . . . . . . . 8 𝐶 = 0 → 𝐶 ≠ 0)
5150adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 = 0) → 𝐶 ≠ 0)
527adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐶 ≠ 0) → 𝐶 ∈ ℝ)
53 0red 9920 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶 ≠ 0) → 0 ∈ ℝ)
5417adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶 ≠ 0) → 0 ≤ 𝐶)
55 simpr 476 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶 ≠ 0) → 𝐶 ≠ 0)
5653, 52, 54, 55leneltd 10070 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐶 ≠ 0) → 0 < 𝐶)
5752, 56elrpd 11745 . . . . . . 7 ((𝜑𝐶 ≠ 0) → 𝐶 ∈ ℝ+)
5851, 57syldan 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 = 0) → 𝐶 ∈ ℝ+)
5958adantlr 747 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ ¬ 𝐶 = 0) → 𝐶 ∈ ℝ+)
60 simpr 476 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ ℝ+)
61 simpl 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → 𝐶 ∈ ℝ+)
6260, 61rpdivcld 11765 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → (𝑦 / 𝐶) ∈ ℝ+)
6362adantll 746 . . . . . . . . . 10 (((∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝑦 / 𝐶) ∈ ℝ+)
64 simpll 786 . . . . . . . . . 10 (((∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)))
65 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑦 / 𝐶) → (𝐶 · 𝑥) = (𝐶 · (𝑦 / 𝐶)))
6665oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑦 / 𝐶) → (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) = (𝐵 + (𝐶 · (𝑦 / 𝐶))))
6766breq2d 4595 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑦 / 𝐶) → (𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ↔ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · (𝑦 / 𝐶)))))
6867rspcva 3280 . . . . . . . . . 10 (((𝑦 / 𝐶) ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · (𝑦 / 𝐶))))
6963, 64, 68syl2anc 691 . . . . . . . . 9 (((∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · (𝑦 / 𝐶))))
7069adantlll 750 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · (𝑦 / 𝐶))))
7160rpcnd 11750 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ ℂ)
7261rpcnd 11750 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → 𝐶 ∈ ℂ)
7361rpne0d 11753 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → 𝐶 ≠ 0)
7471, 72, 73divcan2d 10682 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+) → (𝐶 · (𝑦 / 𝐶)) = 𝑦)
7574adantll 746 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝐶 · (𝑦 / 𝐶)) = 𝑦)
7675oveq2d 6565 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝐵 + (𝐶 · (𝑦 / 𝐶))) = (𝐵 + 𝑦))
7770, 76breqtrd 4609 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑦))
7877ralrimiva 2949 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → ∀𝑦 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑦))
79 xralrple 11910 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑦)))
801, 3, 79syl2anc 691 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑦)))
8180ad2antrr 758 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑦)))
8278, 81mpbird 246 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐴𝐵)
8359, 82syldan 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) ∧ ¬ 𝐶 = 0) → 𝐴𝐵)
8449, 83pm2.61dan 828 . . 3 ((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))) → 𝐴𝐵)
8584ex 449 . 2 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥)) → 𝐴𝐵))
8629, 85impbid 201 1 (𝜑 → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝐶 · 𝑥))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  ∀wral 2896   class class class wbr 4583  (class class class)co 6549  ℂcc 9813  ℝcr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  ℝ*cxr 9952   ≤ cle 9954   / cdiv 10563  ℝ+crp 11708 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-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-pre-sup 9893 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-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-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-sup 8231  df-inf 8232  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-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator