MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  qabvle Unicode version

Theorem qabvle 20774
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  =  (flds  QQ )
qabsabv.a  |-  A  =  (AbsVal `  Q )
Assertion
Ref Expression
qabvle  |-  ( ( F  e.  A  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( F `  N
)  <_  N )

Proof of Theorem qabvle
Dummy variables  k  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 5525 . . . . 5  |-  ( k  =  0  ->  ( F `  k )  =  ( F ` 
0 ) )
2 id 19 . . . . 5  |-  ( k  =  0  ->  k  =  0 )
31, 2breq12d 4036 . . . 4  |-  ( k  =  0  ->  (
( F `  k
)  <_  k  <->  ( F `  0 )  <_ 
0 ) )
43imbi2d 307 . . 3  |-  ( k  =  0  ->  (
( F  e.  A  ->  ( F `  k
)  <_  k )  <->  ( F  e.  A  -> 
( F `  0
)  <_  0 ) ) )
5 fveq2 5525 . . . . 5  |-  ( k  =  n  ->  ( F `  k )  =  ( F `  n ) )
6 id 19 . . . . 5  |-  ( k  =  n  ->  k  =  n )
75, 6breq12d 4036 . . . 4  |-  ( k  =  n  ->  (
( F `  k
)  <_  k  <->  ( F `  n )  <_  n
) )
87imbi2d 307 . . 3  |-  ( k  =  n  ->  (
( F  e.  A  ->  ( F `  k
)  <_  k )  <->  ( F  e.  A  -> 
( F `  n
)  <_  n )
) )
9 fveq2 5525 . . . . 5  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  ( F `  k )  =  ( F `  ( n  +  1
) ) )
10 id 19 . . . . 5  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  k  =  ( n  + 
1 ) )
119, 10breq12d 4036 . . . 4  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  (
( F `  k
)  <_  k  <->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  (
n  +  1 ) ) )
1211imbi2d 307 . . 3  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  (
( F  e.  A  ->  ( F `  k
)  <_  k )  <->  ( F  e.  A  -> 
( F `  (
n  +  1 ) )  <_  ( n  +  1 ) ) ) )
13 fveq2 5525 . . . . 5  |-  ( k  =  N  ->  ( F `  k )  =  ( F `  N ) )
14 id 19 . . . . 5  |-  ( k  =  N  ->  k  =  N )
1513, 14breq12d 4036 . . . 4  |-  ( k  =  N  ->  (
( F `  k
)  <_  k  <->  ( F `  N )  <_  N
) )
1615imbi2d 307 . . 3  |-  ( k  =  N  ->  (
( F  e.  A  ->  ( F `  k
)  <_  k )  <->  ( F  e.  A  -> 
( F `  N
)  <_  N )
) )
17 qabsabv.a . . . . 5  |-  A  =  (AbsVal `  Q )
18 qrng.q . . . . . 6  |-  Q  =  (flds  QQ )
1918qrng0 20770 . . . . 5  |-  0  =  ( 0g `  Q )
2017, 19abv0 15596 . . . 4  |-  ( F  e.  A  ->  ( F `  0 )  =  0 )
21 0le0 9827 . . . 4  |-  0  <_  0
2220, 21syl6eqbr 4060 . . 3  |-  ( F  e.  A  ->  ( F `  0 )  <_  0 )
23 nn0p1nn 10003 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( n  +  1 )  e.  NN )
2423ad2antrl 708 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( n  +  1 )  e.  NN )
25 nnq 10329 . . . . . . . . 9  |-  ( ( n  +  1 )  e.  NN  ->  (
n  +  1 )  e.  QQ )
2624, 25syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( n  +  1 )  e.  QQ )
2718qrngbas 20768 . . . . . . . . 9  |-  QQ  =  ( Base `  Q )
2817, 27abvcl 15589 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  +  1
)  e.  QQ )  ->  ( F `  ( n  +  1
) )  e.  RR )
2926, 28syldan 456 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  RR )
30 nn0z 10046 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  NN0  ->  n  e.  ZZ )
3130ad2antrl 708 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  n  e.  ZZ )
32 zq 10322 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  ZZ  ->  n  e.  QQ )
3331, 32syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  n  e.  QQ )
3417, 27abvcl 15589 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  n  e.  QQ )  ->  ( F `  n
)  e.  RR )
3533, 34syldan 456 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  n )  e.  RR )
36 peano2re 8985 . . . . . . . 8  |-  ( ( F `  n )  e.  RR  ->  (
( F `  n
)  +  1 )  e.  RR )
3735, 36syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( ( F `  n )  +  1 )  e.  RR )
3831zred 10117 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  n  e.  RR )
39 peano2re 8985 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  RR  ->  (
n  +  1 )  e.  RR )
4038, 39syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( n  +  1 )  e.  RR )
41 simpl 443 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  F  e.  A )
42 1z 10053 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  ZZ
43 zq 10322 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  e.  ZZ  ->  1  e.  QQ )
4442, 43mp1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  1  e.  QQ )
45 qex 10328 . . . . . . . . . . 11  |-  QQ  e.  _V
46 cnfldadd 16384 . . . . . . . . . . . 12  |-  +  =  ( +g  ` fld )
4718, 46ressplusg 13250 . . . . . . . . . . 11  |-  ( QQ  e.  _V  ->  +  =  ( +g  `  Q
) )
4845, 47ax-mp 8 . . . . . . . . . 10  |-  +  =  ( +g  `  Q )
4917, 27, 48abvtri 15595 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  n  e.  QQ  /\  1  e.  QQ )  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  ( ( F `
 n )  +  ( F `  1
) ) )
5041, 33, 44, 49syl3anc 1182 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  (
( F `  n
)  +  ( F `
 1 ) ) )
51 ax-1ne0 8806 . . . . . . . . . . 11  |-  1  =/=  0
5218qrng1 20771 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  =  ( 1r `  Q )
5317, 52, 19abv1z 15597 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F  e.  A  /\  1  =/=  0 )  -> 
( F `  1
)  =  1 )
5451, 53mpan2 652 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  e.  A  ->  ( F `  1 )  =  1 )
5554adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  1 )  =  1 )
5655oveq2d 5874 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( ( F `  n )  +  ( F ` 
1 ) )  =  ( ( F `  n )  +  1 ) )
5750, 56breqtrd 4047 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  (
( F `  n
)  +  1 ) )
58 1re 8837 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  RR
5958a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  1  e.  RR )
60 simprr 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  n )  <_  n
)
6135, 38, 59, 60leadd1dd 9386 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( ( F `  n )  +  1 )  <_ 
( n  +  1 ) )
6229, 37, 40, 57, 61letrd 8973 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN0  /\  ( F `  n
)  <_  n )
)  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  (
n  +  1 ) )
6362expr 598 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  A  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( F `  n )  <_  n  ->  ( F `  (
n  +  1 ) )  <_  ( n  +  1 ) ) )
6463expcom 424 . . . 4  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( F  e.  A  ->  (
( F `  n
)  <_  n  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  ( n  + 
1 ) ) ) )
6564a2d 23 . . 3  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( F  e.  A  -> 
( F `  n
)  <_  n )  ->  ( F  e.  A  ->  ( F `  (
n  +  1 ) )  <_  ( n  +  1 ) ) ) )
664, 8, 12, 16, 22, 65nn0ind 10108 . 2  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( F  e.  A  ->  ( F `  N )  <_  N ) )
6766impcom 419 1  |-  ( ( F  e.  A  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( F `  N
)  <_  N )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446   _Vcvv 2788   class class class wbr 4023   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    <_ cle 8868   NNcn 9746   NN0cn0 9965   ZZcz 10024   QQcq 10316   ↾s cress 13149   +g cplusg 13208  AbsValcabv 15581  ℂfldccnfld 16377
This theorem is referenced by:  ostth2lem2  20783  ostth2  20786
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-addf 8816  ax-mulf 8817
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-tpos 6234  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-oadd 6483  df-er 6660  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-4 9806  df-5 9807  df-6 9808  df-7 9809  df-8 9810  df-9 9811  df-10 9812  df-n0 9966  df-z 10025  df-dec 10125  df-uz 10231  df-q 10317  df-ico 10662  df-fz 10783  df-struct 13150  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-sets 13154  df-ress 13155  df-plusg 13221  df-mulr 13222  df-starv 13223  df-tset 13227  df-ple 13228  df-ds 13230  df-0g 13404  df-mnd 14367  df-grp 14489  df-minusg 14490  df-subg 14618  df-cmn 15091  df-mgp 15326  df-rng 15340  df-cring 15341  df-ur 15342  df-oppr 15405  df-dvdsr 15423  df-unit 15424  df-invr 15454  df-dvr 15465  df-drng 15514  df-subrg 15543  df-abv 15582  df-cnfld 16378
  Copyright terms: Public domain W3C validator