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

Theorem maxabslemlub 11351
Description: Lemma for maxabs 11353. A least upper bound for {𝐴, 𝐵}. (Contributed by Jim Kingdon, 20-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
maxabslemlub.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
maxabslemlub.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
maxabslemlub.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
maxabslemlub.clt (𝜑𝐶 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2))
Assertion
Ref Expression
maxabslemlub (𝜑 → (𝐶 < 𝐴𝐶 < 𝐵))

Proof of Theorem maxabslemlub
StepHypRef Expression
1 maxabslemlub.clt . . 3 (𝜑𝐶 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2))
2 maxabslemlub.c . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
3 maxabslemlub.a . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
4 maxabslemlub.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
53, 4readdcld 8049 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℝ)
63recnd 8048 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
74recnd 8048 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
86, 7subcld 8330 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴𝐵) ∈ ℂ)
98abscld 11325 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(𝐴𝐵)) ∈ ℝ)
105, 9readdcld 8049 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) ∈ ℝ)
1110rehalfcld 9229 . . . 4 (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2) ∈ ℝ)
12 axltwlin 8087 . . . 4 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐶 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2) → (𝐶 < 𝐴𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2))))
132, 11, 3, 12syl3anc 1249 . . 3 (𝜑 → (𝐶 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2) → (𝐶 < 𝐴𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2))))
141, 13mpd 13 . 2 (𝜑 → (𝐶 < 𝐴𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)))
151adantr 276 . . . . 5 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐶 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2))
163adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
174adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐵 ∈ ℝ)
1816, 17resubcld 8400 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (𝐴𝐵) ∈ ℝ)
19 2re 9052 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℝ
2019a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 2 ∈ ℝ)
2120, 16remulcld 8050 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (2 · 𝐴) ∈ ℝ)
2221recnd 8048 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (2 · 𝐴) ∈ ℂ)
236adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐴 ∈ ℂ)
247adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐵 ∈ ℂ)
2522, 23, 24subsub4d 8361 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (((2 · 𝐴) − 𝐴) − 𝐵) = ((2 · 𝐴) − (𝐴 + 𝐵)))
26 2cnd 9055 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 2 ∈ ℂ)
2726, 23mulsubfacd 8437 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((2 · 𝐴) − 𝐴) = ((2 − 1) · 𝐴))
28 2m1e1 9100 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 − 1) = 1
2928oveq1i 5928 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 − 1) · 𝐴) = (1 · 𝐴)
3027, 29eqtrdi 2242 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((2 · 𝐴) − 𝐴) = (1 · 𝐴))
3123mulid2d 8038 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (1 · 𝐴) = 𝐴)
3230, 31eqtrd 2226 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((2 · 𝐴) − 𝐴) = 𝐴)
3332oveq1d 5933 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (((2 · 𝐴) − 𝐴) − 𝐵) = (𝐴𝐵))
3425, 33eqtr3d 2228 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((2 · 𝐴) − (𝐴 + 𝐵)) = (𝐴𝐵))
35 simpr 110 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2))
3610adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) ∈ ℝ)
37 2rp 9724 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℝ+
3837a1i 9 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 2 ∈ ℝ+)
3916, 36, 38ltmuldiv2d 9811 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((2 · 𝐴) < ((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) ↔ 𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)))
4035, 39mpbird 167 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (2 · 𝐴) < ((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))))
415adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℝ)
429adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (abs‘(𝐴𝐵)) ∈ ℝ)
4321, 41, 42ltsubadd2d 8562 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (((2 · 𝐴) − (𝐴 + 𝐵)) < (abs‘(𝐴𝐵)) ↔ (2 · 𝐴) < ((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵)))))
4440, 43mpbird 167 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((2 · 𝐴) − (𝐴 + 𝐵)) < (abs‘(𝐴𝐵)))
4534, 44eqbrtrrd 4053 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (𝐴𝐵) < (abs‘(𝐴𝐵)))
46 ltabs 11231 . . . . . . . 8 (((𝐴𝐵) ∈ ℝ ∧ (𝐴𝐵) < (abs‘(𝐴𝐵))) → (𝐴𝐵) < 0)
4718, 45, 46syl2anc 411 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (𝐴𝐵) < 0)
4816, 17sublt0d 8589 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → ((𝐴𝐵) < 0 ↔ 𝐴 < 𝐵))
4947, 48mpbid 147 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐴 < 𝐵)
5016, 17, 49maxabslemab 11350 . . . . 5 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2) = 𝐵)
5115, 50breqtrd 4055 . . . 4 ((𝜑𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → 𝐶 < 𝐵)
5251ex 115 . . 3 (𝜑 → (𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2) → 𝐶 < 𝐵))
5352orim2d 789 . 2 (𝜑 → ((𝐶 < 𝐴𝐴 < (((𝐴 + 𝐵) + (abs‘(𝐴𝐵))) / 2)) → (𝐶 < 𝐴𝐶 < 𝐵)))
5414, 53mpd 13 1 (𝜑 → (𝐶 < 𝐴𝐶 < 𝐵))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wo 709  wcel 2164   class class class wbr 4029  cfv 5254  (class class class)co 5918  cc 7870  cr 7871  0cc0 7872  1c1 7873   + caddc 7875   · cmul 7877   < clt 8054  cmin 8190   / cdiv 8691  2c2 9033  +crp 9719  abscabs 11141
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-mulrcl 7971  ax-addcom 7972  ax-mulcom 7973  ax-addass 7974  ax-mulass 7975  ax-distr 7976  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-1rid 7979  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-precex 7982  ax-cnre 7983  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltwlin 7985  ax-pre-lttrn 7986  ax-pre-apti 7987  ax-pre-ltadd 7988  ax-pre-mulgt0 7989  ax-pre-mulext 7990  ax-arch 7991  ax-caucvg 7992
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-if 3558  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-ilim 4400  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-frec 6444  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-xr 8058  df-ltxr 8059  df-le 8060  df-sub 8192  df-neg 8193  df-reap 8594  df-ap 8601  df-div 8692  df-inn 8983  df-2 9041  df-3 9042  df-4 9043  df-n0 9241  df-z 9318  df-uz 9593  df-rp 9720  df-seqfrec 10519  df-exp 10610  df-cj 10986  df-re 10987  df-im 10988  df-rsqrt 11142  df-abs 11143
This theorem is referenced by:  maxabslemval  11352  maxleastlt  11359
  Copyright terms: Public domain W3C validator