Users' Mathboxes Mathbox for Igor Ieskov < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  3cubeslem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 3cubeslem1 43140
Description: Lemma for 3cubes 43146. (Contributed by Igor Ieskov, 22-Jan-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
3cubeslem1.a (𝜑𝐴 ∈ ℚ)
Assertion
Ref Expression
3cubeslem1 (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))

Proof of Theorem 3cubeslem1
StepHypRef Expression
1 3cubeslem1.a . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ ℚ)
2 qre 12901 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
31, 2syl 17 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
4 0red 11145 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
53, 4lttri4d 11285 . . 3 (𝜑 → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
6 simpl 483 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7 0red 11145 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
8 peano2re 11317 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
98adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
109resqcld 14085 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
11 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < 0)
129sqge0d 14097 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ ((𝐴 + 1)↑2))
136, 7, 10, 11, 12ltletrd 11304 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
1413a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
153, 14mpand 701 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 < 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
16 0lt1 11670 . . . . . . . 8 0 < 1
1716a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → 0 < 1)
18 id 22 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → 𝐴 = 0)
19 sq1 14155 . . . . . . . 8 (1↑2) = 1
2019a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → (1↑2) = 1)
2117, 18, 203brtr4d 5111 . . . . . 6 (𝐴 = 0 → 𝐴 < (1↑2))
22 0cnd 11135 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → 0 ∈ ℂ)
23 1cnd 11137 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → 1 ∈ ℂ)
2418oveq1d 7378 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (0 + 1))
2522, 23, 24comraddd 11358 . . . . . . . 8 (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (1 + 0))
26 1p0e1 12298 . . . . . . . 8 (1 + 0) = 1
2725, 26eqtrdi 2791 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = 1)
2827oveq1d 7378 . . . . . 6 (𝐴 = 0 → ((𝐴 + 1)↑2) = (1↑2))
2921, 28breqtrrd 5107 . . . . 5 (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
3029a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
31 ax-1rid 11106 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
3231adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
33 simpl 483 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
34 1red 11143 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
3533, 34readdcld 11172 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
36 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
37 0red 11145 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
38 ltle 11232 . . . . . . . . . . . 12 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
3937, 33, 38syl2anc 590 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
4033ltp1d 12084 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (𝐴 + 1))
4139, 40jctird 531 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → (0 ≤ 𝐴𝐴 < (𝐴 + 1))))
4236, 41mpd 15 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 ≤ 𝐴𝐴 < (𝐴 + 1)))
4334, 35jca 516 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ))
44 0le1 11671 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 1
4544a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ≤ 1)
46 1e0p1 12684 . . . . . . . . . . 11 1 = (0 + 1)
4737, 33, 34, 36ltadd1dd 11759 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 + 1) < (𝐴 + 1))
4846, 47eqbrtrid 5114 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 < (𝐴 + 1))
4943, 45, 48jca32 520 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1))))
50 ltmul12a 12009 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴 < (𝐴 + 1))) ∧ ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1)))) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5133, 35, 42, 49, 50syl1111anc 846 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5232, 51eqbrtrrd 5103 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5335recnd 11171 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
5453sqvald 14103 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((𝐴 + 1)↑2) = ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5552, 54breqtrrd 5107 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
5655a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
573, 56mpand 701 . . . 4 (𝜑 → (0 < 𝐴𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
5815, 30, 573jaod 1437 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
595, 58mpd 15 . 2 (𝜑𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
603, 8syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
6160resqcld 14085 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
623, 61posdifd 11735 . 2 (𝜑 → (𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2) ↔ 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴)))
6359, 62mpbid 233 1 (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3o 1091   = wceq 1547  wcel 2119   class class class wbr 5079  (class class class)co 7363  cr 11035  0cc0 11036  1c1 11037   + caddc 11039   · cmul 11041   < clt 11177  cle 11178  cmin 11375  2c2 12234  cq 12896  cexp 14021
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-div 11806  df-nn 12173  df-2 12242  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-q 12897  df-seq 13962  df-exp 14022
This theorem is referenced by:  3cubeslem2  43141
  Copyright terms: Public domain W3C validator