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Theorem aalioulem5 20243
Description: Lemma for aaliou 20245. (Contributed by Stefan O'Rear, 16-Nov-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
aalioulem2.a  |-  N  =  (deg `  F )
aalioulem2.b  |-  ( ph  ->  F  e.  (Poly `  ZZ ) )
aalioulem2.c  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
aalioulem2.d  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
aalioulem3.e  |-  ( ph  ->  ( F `  A
)  =  0 )
Assertion
Ref Expression
aalioulem5  |-  ( ph  ->  E. x  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( x  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    ph, x, p, q    x, A, p, q    x, F, p, q    x, N
Allowed substitution hints:    N( q, p)

Proof of Theorem aalioulem5
Dummy variable  a is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 aalioulem2.a . . 3  |-  N  =  (deg `  F )
2 aalioulem2.b . . 3  |-  ( ph  ->  F  e.  (Poly `  ZZ ) )
3 aalioulem2.c . . 3  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
4 aalioulem2.d . . 3  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
5 aalioulem3.e . . 3  |-  ( ph  ->  ( F `  A
)  =  0 )
61, 2, 3, 4, 5aalioulem4 20242 . 2  |-  ( ph  ->  E. a  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q
)  \/  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) )
7 simpr 448 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  a  e.  RR+ )  ->  a  e.  RR+ )
8 1rp 10606 . . . . 5  |-  1  e.  RR+
9 ifcl 3767 . . . . 5  |-  ( ( a  e.  RR+  /\  1  e.  RR+ )  ->  if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  e.  RR+ )
107, 8, 9sylancl 644 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  a  e.  RR+ )  ->  if (
a  <_  1 , 
a ,  1 )  e.  RR+ )
1110adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  if (
a  <_  1 , 
a ,  1 )  e.  RR+ )
12 simprr 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  q  e.  NN )
1312nnrpd 10637 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  q  e.  RR+ )
143ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  N  e.  NN )
1514nnzd 10364 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  N  e.  ZZ )
1613, 15rpexpcld 11536 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( q ^ N )  e.  RR+ )
1711, 16rpdivcld 10655 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  e.  RR+ )
1817rpred 10638 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  e.  RR )
19 1re 9080 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1  e.  RR
2019a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  1  e.  RR )
214ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  A  e.  RR )
22 znq 10568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )  ->  ( p  /  q
)  e.  QQ )
23 qre 10569 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( p  /  q )  e.  QQ  ->  (
p  /  q )  e.  RR )
2422, 23syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )  ->  ( p  /  q
)  e.  RR )
2524adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( p  /  q )  e.  RR )
2621, 25resubcld 9455 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( A  -  ( p  / 
q ) )  e.  RR )
2726recnd 9104 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( A  -  ( p  / 
q ) )  e.  CC )
2827abscld 12228 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  e.  RR )
2918, 20, 283jca 1134 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  e.  RR  /\  1  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  e.  RR ) )
3029adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  (
( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  e.  RR  /\  1  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) )  e.  RR ) )
3116rprecred 10649 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( 1  /  ( q ^ N ) )  e.  RR )
3211rpred 10638 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  if (
a  <_  1 , 
a ,  1 )  e.  RR )
33 simplr 732 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  a  e.  RR+ )
3433rpred 10638 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  a  e.  RR )
35 min2 10767 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( a  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  if ( a  <_ 
1 ,  a ,  1 )  <_  1
)
3634, 19, 35sylancl 644 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  if (
a  <_  1 , 
a ,  1 )  <_  1 )
3732, 20, 16, 36lediv1dd 10692 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( 1  / 
( q ^ N
) ) )
3814nnnn0d 10264 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  N  e.  NN0 )
3912, 38nnexpcld 11534 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( q ^ N )  e.  NN )
40 1nn 10001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  1  e.  NN
4140a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  1  e.  NN )
4239, 41nnmulcld 10037 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( (
q ^ N )  x.  1 )  e.  NN )
4342nnge1d 10032 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  1  <_  ( ( q ^ N
)  x.  1 ) )
4420, 20, 16ledivmuld 10687 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( (
1  /  ( q ^ N ) )  <_  1  <->  1  <_  ( ( q ^ N
)  x.  1 ) ) )
4543, 44mpbird 224 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( 1  /  ( q ^ N ) )  <_ 
1 )
4618, 31, 20, 37, 45letrd 9217 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  1 )
4746adantr 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  1 )
48 ltle 9153 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) )  e.  RR )  -> 
( 1  <  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) )  -> 
1  <_  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) ) ) )
4919, 28, 48sylancr 645 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( 1  <  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  ->  1  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) ) ) )
5049imp 419 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  1  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )
5147, 50jca 519 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  (
( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  <_  1  /\  1  <_  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) ) ) )
52 letr 9157 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  e.  RR  /\  1  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) )  e.  RR )  -> 
( ( ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  1  /\  1  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )
5330, 51, 52sylc 58 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )
5453olcd 383 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) )
5554a1d 23 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) )
5655a1d 23 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  1  < 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  (
( ( ( F `
 ( p  / 
q ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  <_  1
)  ->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  (
a  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  -> 
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
57 pm3.21 436 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) )  <_  1  ->  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 ) ) )
5857adantl 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  <_  1
)  ->  ( ( F `  ( p  /  q ) )  =/=  0  ->  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 ) ) )
5933, 16rpdivcld 10655 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( a  /  ( q ^ N ) )  e.  RR+ )
6059rpred 10638 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( a  /  ( q ^ N ) )  e.  RR )
6118, 60, 283jca 1134 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  e.  RR  /\  (
a  /  ( q ^ N ) )  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) )  e.  RR ) )
6261adantr 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  (
( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  e.  RR  /\  ( a  /  (
q ^ N ) )  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) )  e.  RR ) )
63 min1 10766 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( a  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  if ( a  <_ 
1 ,  a ,  1 )  <_  a
)
6434, 19, 63sylancl 644 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  if (
a  <_  1 , 
a ,  1 )  <_  a )
6532, 34, 16, 64lediv1dd 10692 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( a  / 
( q ^ N
) ) )
6665anim1i 552 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  (
( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  <_  (
a  /  ( q ^ N ) )  /\  ( a  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) )
67 letr 9157 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  e.  RR  /\  ( a  /  (
q ^ N ) )  e.  RR  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  / 
q ) ) )  e.  RR )  -> 
( ( ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( a  / 
( q ^ N
) )  /\  (
a  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )
6862, 66, 67sylc 58 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )
6968ex 424 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( (
a  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )
7069adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  <_  1
)  ->  ( (
a  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  ->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )
7170orim2d 814 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  <_  1
)  ->  ( ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( a  /  (
q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) ) )  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) )
7258, 71imim12d 70 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  ( p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN ) )  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  <_  1
)  ->  ( (
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q
)  \/  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  -> 
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
7356, 72, 20, 28ltlecasei 9171 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  (
p  e.  ZZ  /\  q  e.  NN )
)  ->  ( (
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q
)  \/  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  -> 
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
7473anassrs 630 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  p  e.  ZZ )  /\  q  e.  NN )  ->  ( ( ( ( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q
)  \/  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  -> 
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
7574ralimdva 2776 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  a  e.  RR+ )  /\  p  e.  ZZ )  ->  ( A. q  e.  NN  ( ( ( F `
 ( p  / 
q ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) )  <_  1
)  ->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  (
a  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  ->  A. q  e.  NN  ( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
7675ralimdva 2776 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  a  e.  RR+ )  ->  ( A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  ( ( ( F `  ( p  /  q ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) )  <_ 
1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( a  /  (
q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) ) ) )  ->  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
77 oveq1 6080 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  -> 
( x  /  (
q ^ N ) )  =  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) ) )
7877breq1d 4214 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  -> 
( ( x  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) )  <->  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )
7978orbi2d 683 . . . . . . 7  |-  ( x  =  if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  -> 
( ( A  =  ( p  /  q
)  \/  ( x  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) )  <->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) )
8079imbi2d 308 . . . . . 6  |-  ( x  =  if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  -> 
( ( ( F `
 ( p  / 
q ) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  (
x  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  <->  ( ( F `  ( p  /  q ) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) ) ) )
81802ralbidv 2739 . . . . 5  |-  ( x  =  if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  -> 
( A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  ( ( F `
 ( p  / 
q ) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  (
x  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  <->  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  ( ( F `
 ( p  / 
q ) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  ( if ( a  <_  1 ,  a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
8281rspcev 3044 . . . 4  |-  ( ( if ( a  <_ 
1 ,  a ,  1 )  e.  RR+  /\ 
A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( if ( a  <_  1 , 
a ,  1 )  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) )  ->  E. x  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( x  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) ) )
8310, 76, 82ee12an 1372 . . 3  |-  ( (
ph  /\  a  e.  RR+ )  ->  ( A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  ( ( ( F `  ( p  /  q ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) )  <_ 
1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q )  \/  ( a  /  (
q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  (
p  /  q ) ) ) ) )  ->  E. x  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( x  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) ) ) )
8483rexlimdva 2822 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. a  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( ( F `  ( p  /  q
) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) )  <_  1 )  ->  ( A  =  ( p  /  q
)  \/  ( a  /  ( q ^ N ) )  <_ 
( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) )  ->  E. x  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  ( ( F `
 ( p  / 
q ) )  =/=  0  ->  ( A  =  ( p  / 
q )  \/  (
x  /  ( q ^ N ) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q ) ) ) ) ) ) )
856, 84mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. x  e.  RR+  A. p  e.  ZZ  A. q  e.  NN  (
( F `  (
p  /  q ) )  =/=  0  -> 
( A  =  ( p  /  q )  \/  ( x  / 
( q ^ N
) )  <_  ( abs `  ( A  -  ( p  /  q
) ) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    \/ wo 358    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1652    e. wcel 1725    =/= wne 2598   A.wral 2697   E.wrex 2698   ifcif 3731   class class class wbr 4204   ` cfv 5446  (class class class)co 6073   RRcr 8979   0cc0 8980   1c1 8981    x. cmul 8985    < clt 9110    <_ cle 9111    - cmin 9281    / cdiv 9667   NNcn 9990   ZZcz 10272   QQcq 10564   RR+crp 10602   ^cexp 11372   abscabs 12029  Polycply 20093  degcdgr 20096
This theorem is referenced by:  aalioulem6  20244
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-rep 4312  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693  ax-inf2 7586  ax-cnex 9036  ax-resscn 9037  ax-1cn 9038  ax-icn 9039  ax-addcl 9040  ax-addrcl 9041  ax-mulcl 9042  ax-mulrcl 9043  ax-mulcom 9044  ax-addass 9045  ax-mulass 9046  ax-distr 9047  ax-i2m1 9048  ax-1ne0 9049  ax-1rid 9050  ax-rnegex 9051  ax-rrecex 9052  ax-cnre 9053  ax-pre-lttri 9054  ax-pre-lttrn 9055  ax-pre-ltadd 9056  ax-pre-mulgt0 9057  ax-pre-sup 9058  ax-addf 9059  ax-mulf 9060
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-nel 2601  df-ral 2702  df-rex 2703  df-reu 2704  df-rmo 2705  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-pss 3328  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-tp 3814  df-op 3815  df-uni 4008  df-int 4043  df-iun 4087  df-iin 4088  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-tr 4295  df-eprel 4486  df-id 4490  df-po 4495  df-so 4496  df-fr 4533  df-se 4534  df-we 4535  df-ord 4576  df-on 4577  df-lim 4578  df-suc 4579  df-om 4838  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-rn 4881  df-res 4882  df-ima 4883  df-iota 5410  df-fun 5448  df-fn 5449  df-f 5450  df-f1 5451  df-fo 5452  df-f1o 5453  df-fv 5454  df-isom 5455  df-ov 6076  df-oprab 6077  df-mpt2 6078  df-of 6297  df-1st 6341  df-2nd 6342  df-riota 6541  df-recs 6625  df-rdg 6660  df-1o 6716  df-2o 6717  df-oadd 6720  df-er 6897  df-map 7012  df-pm 7013  df-ixp 7056  df-en 7102  df-dom 7103  df-sdom 7104  df-fin 7105  df-fi 7408  df-sup 7438  df-oi 7469  df-card 7816  df-cda 8038  df-pnf 9112  df-mnf 9113  df-xr 9114  df-ltxr 9115  df-le 9116  df-sub 9283  df-neg 9284  df-div 9668  df-nn 9991  df-2 10048  df-3 10049  df-4 10050  df-5 10051  df-6 10052  df-7 10053  df-8 10054  df-9 10055  df-10 10056  df-n0 10212  df-z 10273  df-dec 10373  df-uz 10479  df-q 10565  df-rp 10603  df-xneg 10700  df-xadd 10701  df-xmul 10702  df-ioo 10910  df-ico 10912  df-icc 10913  df-fz 11034  df-fzo 11126  df-fl 11192  df-seq 11314  df-exp 11373  df-hash 11609  df-cj 11894  df-re 11895  df-im 11896  df-sqr 12030  df-abs 12031  df-clim 12272  df-rlim 12273  df-sum 12470  df-struct 13461  df-ndx 13462  df-slot 13463  df-base 13464  df-sets 13465  df-ress 13466  df-plusg 13532  df-mulr 13533  df-starv 13534  df-sca 13535  df-vsca 13536  df-tset 13538  df-ple 13539  df-ds 13541  df-unif 13542  df-hom 13543  df-cco 13544  df-rest 13640  df-topn 13641  df-topgen 13657  df-pt 13658  df-prds 13661  df-xrs 13716  df-0g 13717  df-gsum 13718  df-qtop 13723  df-imas 13724  df-xps 13726  df-mre 13801  df-mrc 13802  df-acs 13804  df-mnd 14680  df-submnd 14729  df-grp 14802  df-minusg 14803  df-mulg 14805  df-subg 14931  df-cntz 15106  df-cmn 15404  df-mgp 15639  df-rng 15653  df-cring 15654  df-ur 15655  df-subrg 15856  df-psmet 16684  df-xmet 16685  df-met 16686  df-bl 16687  df-mopn 16688  df-fbas 16689  df-fg 16690  df-cnfld 16694  df-top 16953  df-bases 16955  df-topon 16956  df-topsp 16957  df-cld 17073  df-ntr 17074  df-cls 17075  df-nei 17152  df-lp 17190  df-perf 17191  df-cn 17281  df-cnp 17282  df-haus 17369  df-cmp 17440  df-tx 17584  df-hmeo 17777  df-fil 17868  df-fm 17960  df-flim 17961  df-flf 17962  df-xms 18340  df-ms 18341  df-tms 18342  df-cncf 18898  df-0p 19552  df-limc 19743  df-dv 19744  df-dvn 19745  df-cpn 19746  df-ply 20097  df-coe 20099  df-dgr 20100
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