Theorem 3cubeslem1 41510

Description: Lemma for 3cubes 41516. (Contributed by Igor Ieskov, 22-Jan-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
3cubeslem1.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℚ)

Assertion

Ref	Expression
3cubeslem1	⊢ (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))

Proof of Theorem 3cubeslem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		3cubeslem1.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℚ)
2		qre 12939	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
3	1, 2	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
4		0red 11219	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
5	3, 4	lttri4d 11357	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
6		simpl 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7		0red 11219	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
8		peano2re 11389	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
9	8	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
10	9	resqcld 14092	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
11		simpr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < 0)
12	9	sqge0d 14104	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ ((𝐴 + 1)↑2))
13	6, 7, 10, 11, 12	ltletrd 11376	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
14	13	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
15	3, 14	mpand 693	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
16		0lt1 11738	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 1
17	16	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 < 1)
18		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 = 0)
19		sq1 14161	. . . . . . . 8 ⊢ (1↑2) = 1
20	19	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (1↑2) = 1)
21	17, 18, 20	3brtr4d 5180	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < (1↑2))
22		0cnd 11209	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 ∈ ℂ)
23		1cnd 11211	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 1 ∈ ℂ)
24	18	oveq1d 7426	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (0 + 1))
25	22, 23, 24	comraddd 11430	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (1 + 0))
26		1p0e1 12338	. . . . . . . 8 ⊢ (1 + 0) = 1
27	25, 26	eqtrdi 2788	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = 1)
28	27	oveq1d 7426	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴 + 1)↑2) = (1↑2))
29	21, 28	breqtrrd 5176	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
30	29	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
31		ax-1rid 11182	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
32	31	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
33		simpl 483	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
34		1red 11217	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
35	33, 34	readdcld 11245	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
36		simpr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
37		0red 11219	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
38		ltle 11304	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
39	37, 33, 38	syl2anc 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
40	33	ltp1d 12146	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (𝐴 + 1))
41	39, 40	jctird 527	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < (𝐴 + 1))))
42	36, 41	mpd 15	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < (𝐴 + 1)))
43	34, 35	jca 512	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ))
44		0le1 11739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ≤ 1
45	44	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ≤ 1)
46		1e0p1 12721	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 = (0 + 1)
47	37, 33, 34, 36	ltadd1dd 11827	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 + 1) < (𝐴 + 1))
48	46, 47	eqbrtrid 5183	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 < (𝐴 + 1))
49	43, 45, 48	jca32 516	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1))))
50		ltmul12a 12072	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < (𝐴 + 1))) ∧ ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1)))) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
51	33, 35, 42, 49, 50	syl1111anc 838	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
52	32, 51	eqbrtrrd 5172	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
53	35	recnd 11244	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
54	53	sqvald 14110	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((𝐴 + 1)↑2) = ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
55	52, 54	breqtrrd 5176	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
56	55	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
57	3, 56	mpand 693	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0 < 𝐴 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
58	15, 30, 57	3jaod 1428	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
59	5, 58	mpd 15	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
60	3, 8	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
61	60	resqcld 14092	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
62	3, 61	posdifd 11803	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2) ↔ 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴)))
63	59, 62	mpbid 231	1 ⊢ (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∨ w3o 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   class class class wbr 5148  (class class class)co 7411  ℝcr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   · cmul 11117   < clt 11250   ≤ cle 11251   − cmin 11446  2c2 12269  ℚcq 12934  ↑cexp 14029

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11252  df-mnf 11253  df-xr 11254  df-ltxr 11255  df-le 11256  df-sub 11448  df-neg 11449  df-div 11874  df-nn 12215  df-2 12277  df-n0 12475  df-z 12561  df-uz 12825  df-q 12935  df-seq 13969  df-exp 14030

This theorem is referenced by:  3cubeslem2  41511