Theorem 01sqrex 15173

Description: Existence of a square root for reals in the interval (0, 1]. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jul-2013.)

Assertion

Ref	Expression
01sqrex	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 ≤ 1) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥 ≤ 1 ∧ (𝑥↑2) = 𝐴))

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem 01sqrex

Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2737	. . 3 ⊢ {𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴} = {𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}
2		eqid 2737	. . 3 ⊢ sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) = sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )
3	1, 2	01sqrexlem4 15169	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 ≤ 1) → (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ∈ ℝ+ ∧ sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ≤ 1))
4		eqid 2737	. . 3 ⊢ {𝑧 ∣ ∃𝑤 ∈ {𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}∃𝑥 ∈ {𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}𝑧 = (𝑤 · 𝑥)} = {𝑧 ∣ ∃𝑤 ∈ {𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}∃𝑥 ∈ {𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}𝑧 = (𝑤 · 𝑥)}
5	1, 2, 4	01sqrexlem7 15172	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 ≤ 1) → (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )↑2) = 𝐴)
6		breq1 5089	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) → (𝑥 ≤ 1 ↔ sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ≤ 1))
7		oveq1 7365	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) → (𝑥↑2) = (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )↑2))
8	7	eqeq1d 2739	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) → ((𝑥↑2) = 𝐴 ↔ (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )↑2) = 𝐴))
9	6, 8	anbi12d 633	. . . 4 ⊢ (𝑥 = sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) → ((𝑥 ≤ 1 ∧ (𝑥↑2) = 𝐴) ↔ (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ≤ 1 ∧ (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )↑2) = 𝐴)))
10	9	rspcev 3565	. . 3 ⊢ ((sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ∈ ℝ+ ∧ (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ≤ 1 ∧ (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )↑2) = 𝐴)) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥 ≤ 1 ∧ (𝑥↑2) = 𝐴))
11	10	anassrs 467	. 2 ⊢ (((sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ∈ ℝ+ ∧ sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < ) ≤ 1) ∧ (sup({𝑦 ∈ ℝ+ ∣ (𝑦↑2) ≤ 𝐴}, ℝ, < )↑2) = 𝐴) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥 ≤ 1 ∧ (𝑥↑2) = 𝐴))
12	3, 5, 11	syl2anc 585	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 ≤ 1) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥 ≤ 1 ∧ (𝑥↑2) = 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  {cab 2715  ∃wrex 3062  {crab 3390   class class class wbr 5086  (class class class)co 7358  supcsup 9344  ℝcr 11026  1c1 11028   · cmul 11032   < clt 11167   ≤ cle 11168  2c2 12201  ℝ⁺crp 12906  ↑cexp 13985

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104  ax-pre-sup 11105

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-2nd 7934  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-er 8634  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-sup 9346  df-pnf 11169  df-mnf 11170  df-xr 11171  df-ltxr 11172  df-le 11173  df-sub 11367  df-neg 11368  df-div 11796  df-nn 12147  df-2 12209  df-3 12210  df-n0 12403  df-z 12490  df-uz 12753  df-rp 12907  df-seq 13926  df-exp 13986

This theorem is referenced by:  resqrex  15174