Theorem qavgle 10614

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 10597	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ∨ 𝐵 ≤ 𝐴))
2	1	orcomd 737	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ∨ 𝐴 ≤ 𝐵))
3		qre 9953	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℝ)
4	3	adantl 277	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐵 ∈ ℝ)
5		qre 9953	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐴 ∈ ℝ)
7		avgle2 9476	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ↔ ((𝐵 + 𝐴) / 2) ≤ 𝐴))
8	4, 6, 7	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ↔ ((𝐵 + 𝐴) / 2) ≤ 𝐴))
9		qcn 9962	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐴 ∈ ℂ)
11		qcn 9962	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℂ)
12	11	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → 𝐵 ∈ ℂ)
13	10, 12	addcomd 8420	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 + 𝐵) = (𝐵 + 𝐴))
14	13	oveq1d 6064	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → ((𝐴 + 𝐵) / 2) = ((𝐵 + 𝐴) / 2))
15	14	breq1d 4118	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ↔ ((𝐵 + 𝐴) / 2) ≤ 𝐴))
16	8, 15	bitr4d 191	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐵 ≤ 𝐴 ↔ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴))
17		avgle2 9476	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))
18	6, 4, 17	syl2anc 411	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))
19	16, 18	orbi12d 801	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → ((𝐵 ≤ 𝐴 ∨ 𝐴 ≤ 𝐵) ↔ (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ∨ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵)))
20	2, 19	mpbid 147	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐴 ∨ ((𝐴 + 𝐵) / 2) ≤ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 716   ∈ wcel 2203   class class class wbr 4108  (class class class)co 6049  ℂcc 8121  ℝcr 8122   + caddc 8126   ≤ cle 8305   / cdiv 8942  2c2 9284  ℚcq 9947

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-sep 4227  ax-pow 4286  ax-pr 4321  ax-un 4553  ax-setind 4658  ax-cnex 8214  ax-resscn 8215  ax-1cn 8216  ax-1re 8217  ax-icn 8218  ax-addcl 8219  ax-addrcl 8220  ax-mulcl 8221  ax-mulrcl 8222  ax-addcom 8223  ax-mulcom 8224  ax-addass 8225  ax-mulass 8226  ax-distr 8227  ax-i2m1 8228  ax-0lt1 8229  ax-1rid 8230  ax-0id 8231  ax-rnegex 8232  ax-precex 8233  ax-cnre 8234  ax-pre-ltirr 8235  ax-pre-ltwlin 8236  ax-pre-lttrn 8237  ax-pre-apti 8238  ax-pre-ltadd 8239  ax-pre-mulgt0 8240  ax-pre-mulext 8241

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-csb 3138  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-pw 3670  df-sn 3694  df-pr 3695  df-op 3697  df-uni 3914  df-int 3949  df-iun 3992  df-br 4109  df-opab 4171  df-mpt 4172  df-id 4413  df-po 4416  df-iso 4417  df-xp 4754  df-rel 4755  df-cnv 4756  df-co 4757  df-dm 4758  df-rn 4759  df-res 4760  df-ima 4761  df-iota 5311  df-fun 5353  df-fn 5354  df-f 5355  df-fv 5359  df-riota 6002  df-ov 6052  df-oprab 6053  df-mpo 6054  df-1st 6333  df-2nd 6334  df-pnf 8306  df-mnf 8307  df-xr 8308  df-ltxr 8309  df-le 8310  df-sub 8442  df-neg 8443  df-reap 8845  df-ap 8852  df-div 8943  df-inn 9234  df-2 9292  df-n0 9493  df-z 9574  df-q 9948  df-rp 9983

This theorem is referenced by:  facavg  11104