Theorem 3cubeslem1 41422

Description: Lemma for 3cubes 41428. (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 12937	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
3	1, 2	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
4		0red 11217	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
5	3, 4	lttri4d 11355	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
6		simpl 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7		0red 11217	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
8		peano2re 11387	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
9	8	adantr 482	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
10	9	resqcld 14090	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
11		simpr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < 0)
12	9	sqge0d 14102	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ ((𝐴 + 1)↑2))
13	6, 7, 10, 11, 12	ltletrd 11374	. . . . . 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 694	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
16		0lt1 11736	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 1
17	16	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 < 1)
18		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 = 0)
19		sq1 14159	. . . . . . . 8 ⊢ (1↑2) = 1
20	19	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (1↑2) = 1)
21	17, 18, 20	3brtr4d 5181	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < (1↑2))
22		0cnd 11207	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 ∈ ℂ)
23		1cnd 11209	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 1 ∈ ℂ)
24	18	oveq1d 7424	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (0 + 1))
25	22, 23, 24	comraddd 11428	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (1 + 0))
26		1p0e1 12336	. . . . . . . 8 ⊢ (1 + 0) = 1
27	25, 26	eqtrdi 2789	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = 1)
28	27	oveq1d 7424	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴 + 1)↑2) = (1↑2))
29	21, 28	breqtrrd 5177	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
30	29	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
31		ax-1rid 11180	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
32	31	adantr 482	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
33		simpl 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
34		1red 11215	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
35	33, 34	readdcld 11243	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
36		simpr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
37		0red 11217	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
38		ltle 11302	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
39	37, 33, 38	syl2anc 585	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
40	33	ltp1d 12144	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (𝐴 + 1))
41	39, 40	jctird 528	. . . . . . . . . 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 513	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ))
44		0le1 11737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ≤ 1
45	44	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ≤ 1)
46		1e0p1 12719	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 = (0 + 1)
47	37, 33, 34, 36	ltadd1dd 11825	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 + 1) < (𝐴 + 1))
48	46, 47	eqbrtrid 5184	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 < (𝐴 + 1))
49	43, 45, 48	jca32 517	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1))))
50		ltmul12a 12070	. . . . . . . . 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 839	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
52	32, 51	eqbrtrrd 5173	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
53	35	recnd 11242	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
54	53	sqvald 14108	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((𝐴 + 1)↑2) = ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
55	52, 54	breqtrrd 5177	. . . . . 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 694	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0 < 𝐴 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
58	15, 30, 57	3jaod 1429	. . 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 14090	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
62	3, 61	posdifd 11801	. 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 397   ∨ w3o 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   class class class wbr 5149  (class class class)co 7409  ℝcr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   · cmul 11115   < clt 11248   ≤ cle 11249   − cmin 11444  2c2 12267  ℚcq 12932  ↑cexp 14027

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-q 12933  df-seq 13967  df-exp 14028

This theorem is referenced by:  3cubeslem2  41423