Theorem qavgle 10204

Description: The average of two rational numbers is less than or equal to at least one of them. (Contributed by Jim Kingdon, 3-Nov-2021.)

Assertion

Ref	Expression
qavgle	⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ∨ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))

Proof of Theorem qavgle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qletric 10189	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ∨ 𝐵 ≤ 𝐴))
2	1	orcomd 724	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ∨ 𝐴 ≤ 𝐵))
3		qre 9573	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℝ)
4	3	adantl 275	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐵 ∈ ℝ)
5		qre 9573	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	adantr 274	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐴 ∈ ℝ)
7		avgle2 9108	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ↔ ((𝐵 + 𝐴) / 2) ≤ 𝐴))
8	4, 6, 7	syl2anc 409	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ↔ ((𝐵 + 𝐴) / 2) ≤ 𝐴))
9		qcn 9582	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐴 ∈ ℂ)
11		qcn 9582	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℂ)
12	11	adantl 275	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐵 ∈ ℂ)
13	10, 12	addcomd 8059	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 + 𝐵) = (𝐵 + 𝐴))
14	13	oveq1d 5866	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → ((𝐴 + 𝐵) / 2) = ((𝐵 + 𝐴) / 2))
15	14	breq1d 3997	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ↔ ((𝐵 + 𝐴) / 2) ≤ 𝐴))
16	8, 15	bitr4d 190	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ↔ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴))
17		avgle2 9108	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))
18	6, 4, 17	syl2anc 409	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))
19	16, 18	orbi12d 788	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → ((𝐵 ≤ 𝐴 ∨ 𝐴 ≤ 𝐵) ↔ (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ∨ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵)))
20	2, 19	mpbid 146	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ∨ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 703   ∈ wcel 2141   class class class wbr 3987  (class class class)co 5851  ℂcc 7761  ℝcr 7762   + caddc 7766   ≤ cle 7944   / cdiv 8578  2c2 8918  ℚcq 9567

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4105  ax-pow 4158  ax-pr 4192  ax-un 4416  ax-setind 4519  ax-cnex 7854  ax-resscn 7855  ax-1cn 7856  ax-1re 7857  ax-icn 7858  ax-addcl 7859  ax-addrcl 7860  ax-mulcl 7861  ax-mulrcl 7862  ax-addcom 7863  ax-mulcom 7864  ax-addass 7865  ax-mulass 7866  ax-distr 7867  ax-i2m1 7868  ax-0lt1 7869  ax-1rid 7870  ax-0id 7871  ax-rnegex 7872  ax-precex 7873  ax-cnre 7874  ax-pre-ltirr 7875  ax-pre-ltwlin 7876  ax-pre-lttrn 7877  ax-pre-apti 7878  ax-pre-ltadd 7879  ax-pre-mulgt0 7880  ax-pre-mulext 7881

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-pw 3566  df-sn 3587  df-pr 3588  df-op 3590  df-uni 3795  df-int 3830  df-iun 3873  df-br 3988  df-opab 4049  df-mpt 4050  df-id 4276  df-po 4279  df-iso 4280  df-xp 4615  df-rel 4616  df-cnv 4617  df-co 4618  df-dm 4619  df-rn 4620  df-res 4621  df-ima 4622  df-iota 5158  df-fun 5198  df-fn 5199  df-f 5200  df-fv 5204  df-riota 5807  df-ov 5854  df-oprab 5855  df-mpo 5856  df-1st 6117  df-2nd 6118  df-pnf 7945  df-mnf 7946  df-xr 7947  df-ltxr 7948  df-le 7949  df-sub 8081  df-neg 8082  df-reap 8483  df-ap 8490  df-div 8579  df-inn 8868  df-2 8926  df-n0 9125  df-z 9202  df-q 9568  df-rp 9600

This theorem is referenced by:  facavg  10669