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Theorem sqr2irr 12522
Description: The square root of 2 is irrational. See zsqrelqelz 12824 for a generalization to all non-square integers. The proof's core is proven in sqr2irrlem 12521, which shows that if  A  /  B  =  sqr ( 2 ), then  A and  B are even, so  A  /  2 and  B  /  2 are smaller representatives, which is absurd. An older version of this proof was included in The Seventeen Provers of the World compiled by Freek Wiedijk. It is also the first "top 100" mathematical theorems whose formalization is tracked by Freek Wiedijk on his Formalizing 100 Theorems page at http://www.cs.ru.nl/~freek/100/. (Contributed by NM, 8-Jan-2002.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 12-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
sqr2irr  |-  ( sqr `  2 )  e/  QQ

Proof of Theorem sqr2irr
Dummy variables  x  n  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 peano2nn 9753 . . . . . 6  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  +  1 )  e.  NN )
2 breq2 4027 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  1  ->  (
z  <  n  <->  z  <  1 ) )
32imbi1d 308 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  1  ->  (
( z  <  n  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  ( z  <  1  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
43ralbidv 2563 . . . . . . 7  |-  ( n  =  1  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  n  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  A. z  e.  NN  ( z  <  1  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
5 breq2 4027 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  y  ->  (
z  <  n  <->  z  <  y ) )
65imbi1d 308 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  y  ->  (
( z  <  n  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
76ralbidv 2563 . . . . . . 7  |-  ( n  =  y  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  n  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  A. z  e.  NN  ( z  < 
y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
8 breq2 4027 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  ( y  +  1 )  ->  (
z  <  n  <->  z  <  ( y  +  1 ) ) )
98imbi1d 308 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  ( y  +  1 )  ->  (
( z  <  n  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  ( z  <  ( y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
109ralbidv 2563 . . . . . . 7  |-  ( n  =  ( y  +  1 )  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  n  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  A. z  e.  NN  ( z  < 
( y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
11 nnnlt1 9771 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  NN  ->  -.  z  <  1 )
1211pm2.21d 98 . . . . . . . 8  |-  ( z  e.  NN  ->  (
z  <  1  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  /  z
) ) )
1312rgen 2608 . . . . . . 7  |-  A. z  e.  NN  ( z  <  1  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )
14 nnrp 10358 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  NN  ->  y  e.  RR+ )
15 rphalflt 10375 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  RR+  ->  ( y  /  2 )  < 
y )
1614, 15syl 15 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  /  2 )  <  y )
17 breq1 4026 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  =  ( y  / 
2 )  ->  (
z  <  y  <->  ( y  /  2 )  < 
y ) )
18 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  =  ( y  / 
2 )  ->  (
x  /  z )  =  ( x  / 
( y  /  2
) ) )
1918neeq2d 2460 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z  =  ( y  / 
2 )  ->  (
( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z )  <->  ( sqr `  2 )  =/=  (
x  /  ( y  /  2 ) ) ) )
2019ralbidv 2563 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  =  ( y  / 
2 )  ->  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z )  <->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) ) ) )
2117, 20imbi12d 311 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( y  / 
2 )  ->  (
( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  ( (
y  /  2 )  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) ) ) ) )
2221rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( y  /  2 )  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  -> 
( ( y  / 
2 )  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
( y  /  2
) ) ) ) )
2322com13 74 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  /  2 )  <  y  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  -> 
( ( y  / 
2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
( y  /  2
) ) ) ) )
2416, 23syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  -> 
( ( y  / 
2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
( y  /  2
) ) ) ) )
25 simpr 447 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )
26 zcn 10024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( z  e.  ZZ  ->  z  e.  CC )
2726ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  z  e.  CC )
28 nncn 9749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  e.  NN  ->  y  e.  CC )
2928ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  y  e.  CC )
30 2cn 9811 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  2  e.  CC
3130a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  2  e.  CC )
32 nnne0 9773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  e.  NN  ->  y  =/=  0 )
3332ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  y  =/=  0
)
34 2ne0 9824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  2  =/=  0
3534a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  2  =/=  0
)
3627, 29, 31, 33, 35divcan7d 9559 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( ( z  /  2 )  / 
( y  /  2
) )  =  ( z  /  y ) )
3725, 36eqtr4d 2318 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( sqr `  2
)  =  ( ( z  /  2 )  /  ( y  / 
2 ) ) )
38 simplr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  z  e.  ZZ )
39 simpll 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  y  e.  NN )
4038, 39, 25sqr2irrlem 12521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( ( z  /  2 )  e.  ZZ  /\  ( y  /  2 )  e.  NN ) )
4140simprd 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( y  / 
2 )  e.  NN )
4240simpld 445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( z  / 
2 )  e.  ZZ )
43 oveq1 5826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( x  =  ( z  / 
2 )  ->  (
x  /  ( y  /  2 ) )  =  ( ( z  /  2 )  / 
( y  /  2
) ) )
4443neeq2d 2460 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =  ( z  / 
2 )  ->  (
( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) )  <->  ( sqr `  2 )  =/=  (
( z  /  2
)  /  ( y  /  2 ) ) ) )
4544rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( z  /  2 )  e.  ZZ  ->  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
( y  /  2
) )  ->  ( sqr `  2 )  =/=  ( ( z  / 
2 )  /  (
y  /  2 ) ) ) )
4642, 45syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) )  -> 
( sqr `  2
)  =/=  ( ( z  /  2 )  /  ( y  / 
2 ) ) ) )
4741, 46embantd 50 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( ( ( y  /  2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) ) )  ->  ( sqr `  2
)  =/=  ( ( z  /  2 )  /  ( y  / 
2 ) ) ) )
4847necon2bd 2495 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  ( ( sqr `  2 )  =  ( ( z  / 
2 )  /  (
y  /  2 ) )  ->  -.  (
( y  /  2
)  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  /  (
y  /  2 ) ) ) ) )
4937, 48mpd 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  /\  ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y ) )  ->  -.  ( (
y  /  2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) ) ) )
5049ex 423 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( sqr `  2
)  =  ( z  /  y )  ->  -.  ( ( y  / 
2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
( y  /  2
) ) ) ) )
5150necon2ad 2494 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( ( y  /  2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  ( y  / 
2 ) ) )  ->  ( sqr `  2
)  =/=  ( z  /  y ) ) )
5251ralrimdva 2633 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  e.  NN  ->  (
( ( y  / 
2 )  e.  NN  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
( y  /  2
) ) )  ->  A. z  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( z  / 
y ) ) )
5324, 52syld 40 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  ->  A. z  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( z  / 
y ) ) )
54 oveq1 5826 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  z  ->  (
x  /  y )  =  ( z  / 
y ) )
5554neeq2d 2460 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  z  ->  (
( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  y )  <->  ( sqr `  2 )  =/=  (
z  /  y ) ) )
5655cbvralv 2764 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  /  y
)  <->  A. z  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( z  / 
y ) )
5753, 56syl6ibr 218 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
y ) ) )
58 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  y  ->  (
x  /  z )  =  ( x  / 
y ) )
5958neeq2d 2460 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  y  ->  (
( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z )  <->  ( sqr `  2 )  =/=  (
x  /  y ) ) )
6059ralbidv 2563 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  y  ->  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z )  <->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  y ) ) )
6160ceqsralv 2815 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  y ) ) )
6257, 61sylibrd 225 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  ->  A. z  e.  NN  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) ) ) )
6362ancld 536 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  -> 
( A. z  e.  NN  ( z  < 
y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  /\  A. z  e.  NN  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) ) )
64 nnleltp1 10066 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( z  e.  NN  /\  y  e.  NN )  ->  ( z  <_  y  <->  z  <  ( y  +  1 ) ) )
65 nnre 9748 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  e.  NN  ->  z  e.  RR )
66 nnre 9748 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  NN  ->  y  e.  RR )
67 leloe 8903 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( z  e.  RR  /\  y  e.  RR )  ->  ( z  <_  y  <->  ( z  <  y  \/  z  =  y ) ) )
6865, 66, 67syl2an 463 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( z  e.  NN  /\  y  e.  NN )  ->  ( z  <_  y  <->  ( z  <  y  \/  z  =  y ) ) )
6964, 68bitr3d 246 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  NN  /\  y  e.  NN )  ->  ( z  <  (
y  +  1 )  <-> 
( z  <  y  \/  z  =  y
) ) )
7069ancoms 439 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  ->  ( z  <  (
y  +  1 )  <-> 
( z  <  y  \/  z  =  y
) ) )
7170imbi1d 308 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  ->  ( ( z  < 
( y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  <-> 
( ( z  < 
y  \/  z  =  y )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
72 jaob 758 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( z  <  y  \/  z  =  y
)  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  <-> 
( ( z  < 
y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  /\  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
7371, 72syl6bb 252 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  ->  ( ( z  < 
( y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  <-> 
( ( z  < 
y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  /\  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) ) )
7473ralbidva 2559 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  (
y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  A. z  e.  NN  ( ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  /\  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) ) )
75 r19.26 2675 . . . . . . . . 9  |-  ( A. z  e.  NN  (
( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  /\  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) ) )  <-> 
( A. z  e.  NN  ( z  < 
y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) )  /\  A. z  e.  NN  ( z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) ) )
7674, 75syl6bb 252 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  (
y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  ( A. z  e.  NN  (
z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  /  z
) )  /\  A. z  e.  NN  (
z  =  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) ) ) ) )
7763, 76sylibrd 225 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  y  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  ->  A. z  e.  NN  ( z  <  (
y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) ) ) )
784, 7, 10, 10, 13, 77nnind 9759 . . . . . 6  |-  ( ( y  +  1 )  e.  NN  ->  A. z  e.  NN  ( z  < 
( y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) )
791, 78syl 15 . . . . 5  |-  ( y  e.  NN  ->  A. z  e.  NN  ( z  < 
( y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z ) ) )
8066ltp1d 9682 . . . . 5  |-  ( y  e.  NN  ->  y  <  ( y  +  1 ) )
81 breq1 4026 . . . . . . 7  |-  ( z  =  y  ->  (
z  <  ( y  +  1 )  <->  y  <  ( y  +  1 ) ) )
82 df-ne 2448 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
y )  <->  -.  ( sqr `  2 )  =  ( x  /  y
) )
8359, 82syl6bb 252 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  y  ->  (
( sqr `  2
)  =/=  ( x  /  z )  <->  -.  ( sqr `  2 )  =  ( x  /  y
) ) )
8483ralbidv 2563 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  y  ->  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z )  <->  A. x  e.  ZZ  -.  ( sqr `  2 )  =  ( x  /  y
) ) )
85 ralnex 2553 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  ZZ  -.  ( sqr `  2 )  =  ( x  / 
y )  <->  -.  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y ) )
8684, 85syl6bb 252 . . . . . . 7  |-  ( z  =  y  ->  ( A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z )  <->  -.  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y ) ) )
8781, 86imbi12d 311 . . . . . 6  |-  ( z  =  y  ->  (
( z  <  (
y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  <->  ( y  <  ( y  +  1 )  ->  -.  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y ) ) ) )
8887rspcv 2880 . . . . 5  |-  ( y  e.  NN  ->  ( A. z  e.  NN  ( z  <  (
y  +  1 )  ->  A. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =/=  ( x  / 
z ) )  -> 
( y  <  (
y  +  1 )  ->  -.  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y ) ) ) )
8979, 80, 88mp2d 41 . . . 4  |-  ( y  e.  NN  ->  -.  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =  ( x  /  y
) )
9089nrex 2645 . . 3  |-  -.  E. y  e.  NN  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y )
91 elq 10313 . . . 4  |-  ( ( sqr `  2 )  e.  QQ  <->  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  NN  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y ) )
92 rexcom 2701 . . . 4  |-  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  NN  ( sqr `  2 )  =  ( x  /  y
)  <->  E. y  e.  NN  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2 )  =  ( x  /  y
) )
9391, 92bitri 240 . . 3  |-  ( ( sqr `  2 )  e.  QQ  <->  E. y  e.  NN  E. x  e.  ZZ  ( sqr `  2
)  =  ( x  /  y ) )
9490, 93mtbir 290 . 2  |-  -.  ( sqr `  2 )  e.  QQ
95 df-nel 2449 . 2  |-  ( ( sqr `  2 )  e/  QQ  <->  -.  ( sqr `  2 )  e.  QQ )
9694, 95mpbir 200 1  |-  ( sqr `  2 )  e/  QQ
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446    e/ wnel 2447   A.wral 2543   E.wrex 2544   class class class wbr 4023   ` cfv 5220  (class class class)co 5819   CCcc 8730   RRcr 8731   0cc0 8732   1c1 8733    + caddc 8735    < clt 8862    <_ cle 8863    / cdiv 9418   NNcn 9741   2c2 9790   ZZcz 10019   QQcq 10311   RR+crp 10349   sqrcsqr 11713
This theorem is referenced by:  nthruc  12524
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-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4186  ax-pr 4212  ax-un 4510  ax-cnex 8788  ax-resscn 8789  ax-1cn 8790  ax-icn 8791  ax-addcl 8792  ax-addrcl 8793  ax-mulcl 8794  ax-mulrcl 8795  ax-mulcom 8796  ax-addass 8797  ax-mulass 8798  ax-distr 8799  ax-i2m1 8800  ax-1ne0 8801  ax-1rid 8802  ax-rnegex 8803  ax-rrecex 8804  ax-cnre 8805  ax-pre-lttri 8806  ax-pre-lttrn 8807  ax-pre-ltadd 8808  ax-pre-mulgt0 8809  ax-pre-sup 8810
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-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4303  df-id 4307  df-po 4312  df-so 4313  df-fr 4350  df-we 4352  df-ord 4393  df-on 4394  df-lim 4395  df-suc 4396  df-om 4655  df-xp 4693  df-rel 4694  df-cnv 4695  df-co 4696  df-dm 4697  df-rn 4698  df-res 4699  df-ima 4700  df-fun 5222  df-fn 5223  df-f 5224  df-f1 5225  df-fo 5226  df-f1o 5227  df-fv 5228  df-ov 5822  df-oprab 5823  df-mpt2 5824  df-1st 6083  df-2nd 6084  df-iota 6252  df-riota 6299  df-recs 6383  df-rdg 6418  df-er 6655  df-en 6859  df-dom 6860  df-sdom 6861  df-sup 7189  df-pnf 8864  df-mnf 8865  df-xr 8866  df-ltxr 8867  df-le 8868  df-sub 9034  df-neg 9035  df-div 9419  df-nn 9742  df-2 9799  df-3 9800  df-n0 9961  df-z 10020  df-uz 10226  df-q 10312  df-rp 10350  df-seq 11042  df-exp 11100  df-cj 11579  df-re 11580  df-im 11581  df-sqr 11715  df-abs 11716
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