MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  nonsq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nonsq 15247
Description: Any integer strictly between two adjacent squares has an irrational square root. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
nonsq (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ¬ (√‘𝐴) ∈ ℚ)

Proof of Theorem nonsq
StepHypRef Expression
1 nn0z 11229 . . . 4 (𝐵 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℤ)
21ad2antlr 758 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐵 ∈ ℤ)
3 simprl 789 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → (𝐵↑2) < 𝐴)
4 nn0re 11144 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℝ)
54ad2antrr 757 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐴 ∈ ℝ)
65recnd 9920 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐴 ∈ ℂ)
76sqsqrtd 13968 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
83, 7breqtrrd 4601 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → (𝐵↑2) < ((√‘𝐴)↑2))
9 nn0re 11144 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℝ)
109ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐵 ∈ ℝ)
11 nn0ge0 11161 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝐴)
1211ad2antrr 757 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 0 ≤ 𝐴)
135, 12resqrtcld 13946 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → (√‘𝐴) ∈ ℝ)
14 nn0ge0 11161 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝐵)
1514ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 0 ≤ 𝐵)
165, 12sqrtge0d 13949 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 0 ≤ (√‘𝐴))
1710, 13, 15, 16lt2sqd 12856 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → (𝐵 < (√‘𝐴) ↔ (𝐵↑2) < ((√‘𝐴)↑2)))
188, 17mpbird 245 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐵 < (√‘𝐴))
19 simprr 791 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))
207, 19eqbrtrd 4595 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ((√‘𝐴)↑2) < ((𝐵 + 1)↑2))
21 peano2re 10056 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℝ → (𝐵 + 1) ∈ ℝ)
2210, 21syl 17 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → (𝐵 + 1) ∈ ℝ)
23 peano2nn0 11176 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ0 → (𝐵 + 1) ∈ ℕ0)
24 nn0ge0 11161 . . . . . . 7 ((𝐵 + 1) ∈ ℕ0 → 0 ≤ (𝐵 + 1))
2523, 24syl 17 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℕ0 → 0 ≤ (𝐵 + 1))
2625ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 0 ≤ (𝐵 + 1))
2713, 22, 16, 26lt2sqd 12856 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ((√‘𝐴) < (𝐵 + 1) ↔ ((√‘𝐴)↑2) < ((𝐵 + 1)↑2)))
2820, 27mpbird 245 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → (√‘𝐴) < (𝐵 + 1))
29 btwnnz 11281 . . 3 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 < (√‘𝐴) ∧ (√‘𝐴) < (𝐵 + 1)) → ¬ (√‘𝐴) ∈ ℤ)
302, 18, 28, 29syl3anc 1317 . 2 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ¬ (√‘𝐴) ∈ ℤ)
31 nn0z 11229 . . . 4 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℤ)
3231ad2antrr 757 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → 𝐴 ∈ ℤ)
33 zsqrtelqelz 15246 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (√‘𝐴) ∈ ℚ) → (√‘𝐴) ∈ ℤ)
3433ex 448 . . 3 (𝐴 ∈ ℤ → ((√‘𝐴) ∈ ℚ → (√‘𝐴) ∈ ℤ))
3532, 34syl 17 . 2 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ((√‘𝐴) ∈ ℚ → (√‘𝐴) ∈ ℤ))
3630, 35mtod 187 1 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) ∧ ((𝐵↑2) < 𝐴𝐴 < ((𝐵 + 1)↑2))) → ¬ (√‘𝐴) ∈ ℚ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 382  wcel 1975   class class class wbr 4573  cfv 5786  (class class class)co 6523  cr 9787  0cc0 9788  1c1 9789   + caddc 9791   < clt 9926  cle 9927  2c2 10913  0cn0 11135  cz 11206  cq 11616  cexp 12673  csqrt 13763
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1711  ax-4 1726  ax-5 1825  ax-6 1873  ax-7 1920  ax-8 1977  ax-9 1984  ax-10 2004  ax-11 2019  ax-12 2031  ax-13 2228  ax-ext 2585  ax-sep 4699  ax-nul 4708  ax-pow 4760  ax-pr 4824  ax-un 6820  ax-cnex 9844  ax-resscn 9845  ax-1cn 9846  ax-icn 9847  ax-addcl 9848  ax-addrcl 9849  ax-mulcl 9850  ax-mulrcl 9851  ax-mulcom 9852  ax-addass 9853  ax-mulass 9854  ax-distr 9855  ax-i2m1 9856  ax-1ne0 9857  ax-1rid 9858  ax-rnegex 9859  ax-rrecex 9860  ax-cnre 9861  ax-pre-lttri 9862  ax-pre-lttrn 9863  ax-pre-ltadd 9864  ax-pre-mulgt0 9865  ax-pre-sup 9866
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1866  df-eu 2457  df-mo 2458  df-clab 2592  df-cleq 2598  df-clel 2601  df-nfc 2735  df-ne 2777  df-nel 2778  df-ral 2896  df-rex 2897  df-reu 2898  df-rmo 2899  df-rab 2900  df-v 3170  df-sbc 3398  df-csb 3495  df-dif 3538  df-un 3540  df-in 3542  df-ss 3549  df-pss 3551  df-nul 3870  df-if 4032  df-pw 4105  df-sn 4121  df-pr 4123  df-tp 4125  df-op 4127  df-uni 4363  df-iun 4447  df-br 4574  df-opab 4634  df-mpt 4635  df-tr 4671  df-eprel 4935  df-id 4939  df-po 4945  df-so 4946  df-fr 4983  df-we 4985  df-xp 5030  df-rel 5031  df-cnv 5032  df-co 5033  df-dm 5034  df-rn 5035  df-res 5036  df-ima 5037  df-pred 5579  df-ord 5625  df-on 5626  df-lim 5627  df-suc 5628  df-iota 5750  df-fun 5788  df-fn 5789  df-f 5790  df-f1 5791  df-fo 5792  df-f1o 5793  df-fv 5794  df-riota 6485  df-ov 6526  df-oprab 6527  df-mpt2 6528  df-om 6931  df-1st 7032  df-2nd 7033  df-wrecs 7267  df-recs 7328  df-rdg 7366  df-er 7602  df-en 7815  df-dom 7816  df-sdom 7817  df-sup 8204  df-inf 8205  df-pnf 9928  df-mnf 9929  df-xr 9930  df-ltxr 9931  df-le 9932  df-sub 10115  df-neg 10116  df-div 10530  df-nn 10864  df-2 10922  df-3 10923  df-n0 11136  df-z 11207  df-uz 11516  df-q 11617  df-rp 11661  df-fl 12406  df-mod 12482  df-seq 12615  df-exp 12674  df-cj 13629  df-re 13630  df-im 13631  df-sqrt 13765  df-abs 13766  df-dvds 14764  df-gcd 14997  df-numer 15223  df-denom 15224
This theorem is referenced by:  rmspecsqrtnq  36287  rmspecsqrtnqOLD  36288
  Copyright terms: Public domain W3C validator