Theorem 3cubeslem1 43954

Description: Lemma for 3cubes 43960. (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 13118	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
3	1, 2	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
4		0red 11348	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
5	3, 4	lttri4d 11488	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
6		simpl 488	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7		0red 11348	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
8		peano2re 11520	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
9	8	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
10	9	resqcld 14306	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
11		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < 0)
12	9	sqge0d 14318	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ ((𝐴 + 1)↑2))
13	6, 7, 10, 11, 12	ltletrd 11507	. . . . . 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 708	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
16		0lt1 11876	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 1
17	16	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 < 1)
18		id 23	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 = 0)
19		sq1 14376	. . . . . . . 8 ⊢ (1↑2) = 1
20	19	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (1↑2) = 1)
21	17, 18, 20	3brtr4d 5141	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < (1↑2))
22		0cnd 11336	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 ∈ ℂ)
23		1cnd 11339	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 1 ∈ ℂ)
24	18	oveq1d 7464	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (0 + 1))
25	22, 23, 24	comraddd 11561	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (1 + 0))
26		1p0e1 12503	. . . . . . . 8 ⊢ (1 + 0) = 1
27	25, 26	eqtrdi 2814	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = 1)
28	27	oveq1d 7464	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴 + 1)↑2) = (1↑2))
29	21, 28	breqtrrd 5137	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
30	29	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
31		ax-1rid 11307	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
32	31	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
33		simpl 488	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
34		1red 11346	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
35	33, 34	readdcld 11375	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
36		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
37		0red 11348	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
38		ltle 11435	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
39	37, 33, 38	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
40	33	ltp1d 12285	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (𝐴 + 1))
41	39, 40	jctird 536	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < (𝐴 + 1))))
42	36, 41	mpd 16	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 < (𝐴 + 1)))
43	34, 35	jca 521	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ))
44		0le1 11877	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ≤ 1
45	44	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ≤ 1)
46		1e0p1 12899	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 = (0 + 1)
47	37, 33, 34, 36	ltadd1dd 11965	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 + 1) < (𝐴 + 1))
48	46, 47	eqbrtrid 5144	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 < (𝐴 + 1))
49	43, 45, 48	jca32 525	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1))))
50		ltmul12a 12211	. . . . . . . . 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 854	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
52	32, 51	eqbrtrrd 5133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
53	35	recnd 11374	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
54	53	sqvald 14324	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((𝐴 + 1)↑2) = ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
55	52, 54	breqtrrd 5137	. . . . . 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 708	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0 < 𝐴 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
58	15, 30, 57	3jaod 1457	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
59	5, 58	mpd 16	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
60	3, 8	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
61	60	resqcld 14306	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
62	3, 61	posdifd 11941	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2) ↔ 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴)))
63	59, 62	mpbid 235	1 ⊢ (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ w3o 1102   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   class class class wbr 5106  (class class class)co 7449  ℝcr 11236  0cc0 11237  1c1 11238   + caddc 11240   · cmul 11242   < clt 11380   ≤ cle 11381   − cmin 11578  2c2 12435  ℚcq 13113  ↑cexp 14242

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-er 8753  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-q 13114  df-seq 14183  df-exp 14243

This theorem is used by:  3cubeslem2  43955