ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  maxabslemlub GIF version

Theorem maxabslemlub 11216
Description: Lemma for maxabs 11218. A least upper bound for {๐ด, ๐ต}. (Contributed by Jim Kingdon, 20-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
maxabslemlub.a (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
maxabslemlub.b (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
maxabslemlub.c (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
maxabslemlub.clt (๐œ‘ โ†’ ๐ถ < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2))
Assertion
Ref Expression
maxabslemlub (๐œ‘ โ†’ (๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ถ < ๐ต))

Proof of Theorem maxabslemlub
StepHypRef Expression
1 maxabslemlub.clt . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2))
2 maxabslemlub.c . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
3 maxabslemlub.a . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
4 maxabslemlub.b . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
53, 4readdcld 7987 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐ด + ๐ต) โˆˆ โ„)
63recnd 7986 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
74recnd 7986 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
86, 7subcld 8268 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐ด โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„‚)
98abscld 11190 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต)) โˆˆ โ„)
105, 9readdcld 7987 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) โˆˆ โ„)
1110rehalfcld 9165 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2) โˆˆ โ„)
12 axltwlin 8025 . . . 4 ((๐ถ โˆˆ โ„ โˆง (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2) โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„) โ†’ (๐ถ < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2) โ†’ (๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2))))
132, 11, 3, 12syl3anc 1238 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2) โ†’ (๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2))))
141, 13mpd 13 . 2 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)))
151adantr 276 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ถ < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2))
163adantr 276 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
174adantr 276 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
1816, 17resubcld 8338 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (๐ด โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„)
19 2re 8989 . . . . . . . . . . . . . 14 2 โˆˆ โ„
2019a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
2120, 16remulcld 7988 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„)
2221recnd 7986 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚)
236adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
247adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
2522, 23, 24subsub4d 8299 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (((2 ยท ๐ด) โˆ’ ๐ด) โˆ’ ๐ต) = ((2 ยท ๐ด) โˆ’ (๐ด + ๐ต)))
26 2cnd 8992 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
2726, 23mulsubfacd 8375 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆ’ ๐ด) = ((2 โˆ’ 1) ยท ๐ด))
28 2m1e1 9037 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 โˆ’ 1) = 1
2928oveq1i 5885 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 โˆ’ 1) ยท ๐ด) = (1 ยท ๐ด)
3027, 29eqtrdi 2226 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆ’ ๐ด) = (1 ยท ๐ด))
3123mulid2d 7976 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (1 ยท ๐ด) = ๐ด)
3230, 31eqtrd 2210 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆ’ ๐ด) = ๐ด)
3332oveq1d 5890 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (((2 ยท ๐ด) โˆ’ ๐ด) โˆ’ ๐ต) = (๐ด โˆ’ ๐ต))
3425, 33eqtr3d 2212 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆ’ (๐ด + ๐ต)) = (๐ด โˆ’ ๐ต))
35 simpr 110 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2))
3610adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) โˆˆ โ„)
37 2rp 9658 . . . . . . . . . . . . 13 2 โˆˆ โ„+
3837a1i 9 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ 2 โˆˆ โ„+)
3916, 36, 38ltmuldiv2d 9745 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐ด) < ((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) โ†” ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)))
4035, 39mpbird 167 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (2 ยท ๐ด) < ((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))))
415adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (๐ด + ๐ต) โˆˆ โ„)
429adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต)) โˆˆ โ„)
4321, 41, 42ltsubadd2d 8500 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (((2 ยท ๐ด) โˆ’ (๐ด + ๐ต)) < (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต)) โ†” (2 ยท ๐ด) < ((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต)))))
4440, 43mpbird 167 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆ’ (๐ด + ๐ต)) < (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต)))
4534, 44eqbrtrrd 4028 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (๐ด โˆ’ ๐ต) < (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต)))
46 ltabs 11096 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ โˆง (๐ด โˆ’ ๐ต) < (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) โ†’ (๐ด โˆ’ ๐ต) < 0)
4718, 45, 46syl2anc 411 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (๐ด โˆ’ ๐ต) < 0)
4816, 17sublt0d 8527 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ((๐ด โˆ’ ๐ต) < 0 โ†” ๐ด < ๐ต))
4947, 48mpbid 147 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ด < ๐ต)
5016, 17, 49maxabslemab 11215 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2) = ๐ต)
5115, 50breqtrd 4030 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ ๐ถ < ๐ต)
5251ex 115 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2) โ†’ ๐ถ < ๐ต))
5352orim2d 788 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ด < (((๐ด + ๐ต) + (absโ€˜(๐ด โˆ’ ๐ต))) / 2)) โ†’ (๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ถ < ๐ต)))
5414, 53mpd 13 1 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ < ๐ด โˆจ ๐ถ < ๐ต))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โˆจ wo 708   โˆˆ wcel 2148   class class class wbr 4004  โ€˜cfv 5217  (class class class)co 5875  โ„‚cc 7809  โ„cr 7810  0cc0 7811  1c1 7812   + caddc 7814   ยท cmul 7816   < clt 7992   โˆ’ cmin 8128   / cdiv 8629  2c2 8970  โ„+crp 9653  abscabs 11006
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929  ax-arch 7930  ax-caucvg 7931
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-2 8978  df-3 8979  df-4 8980  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-rp 9654  df-seqfrec 10446  df-exp 10520  df-cj 10851  df-re 10852  df-im 10853  df-rsqrt 11007  df-abs 11008
This theorem is referenced by:  maxabslemval  11217  maxleastlt  11224
  Copyright terms: Public domain W3C validator