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 43300
Description: Lemma for 3cubes 43306. (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 12973 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
31, 2syl 18 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
4 0red 11207 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
53, 4lttri4d 11347 . . 3 (𝜑 → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
6 simpl 487 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7 0red 11207 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
8 peano2re 11379 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
98adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
109resqcld 14157 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
11 simpr 489 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < 0)
129sqge0d 14169 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ ((𝐴 + 1)↑2))
136, 7, 10, 11, 12ltletrd 11366 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
1413a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
153, 14mpand 707 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 < 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
16 0lt1 11732 . . . . . . . 8 0 < 1
1716a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → 0 < 1)
18 id 23 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → 𝐴 = 0)
19 sq1 14227 . . . . . . . 8 (1↑2) = 1
2019a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → (1↑2) = 1)
2117, 18, 203brtr4d 5144 . . . . . 6 (𝐴 = 0 → 𝐴 < (1↑2))
22 0cnd 11195 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → 0 ∈ ℂ)
23 1cnd 11198 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → 1 ∈ ℂ)
2418oveq1d 7423 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (0 + 1))
2522, 23, 24comraddd 11420 . . . . . . . 8 (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (1 + 0))
26 1p0e1 12359 . . . . . . . 8 (1 + 0) = 1
2725, 26eqtrdi 2820 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = 1)
2827oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝐴 = 0 → ((𝐴 + 1)↑2) = (1↑2))
2921, 28breqtrrd 5140 . . . . 5 (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
3029a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
31 ax-1rid 11166 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
3231adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
33 simpl 487 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
34 1red 11205 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
3533, 34readdcld 11234 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
36 simpr 489 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
37 0red 11207 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
38 ltle 11294 . . . . . . . . . . . 12 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
3937, 33, 38syl2anc 595 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
4033ltp1d 12141 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (𝐴 + 1))
4139, 40jctird 535 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → (0 ≤ 𝐴𝐴 < (𝐴 + 1))))
4236, 41mpd 16 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 ≤ 𝐴𝐴 < (𝐴 + 1)))
4334, 35jca 520 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ))
44 0le1 11733 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 1
4544a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ≤ 1)
46 1e0p1 12754 . . . . . . . . . . 11 1 = (0 + 1)
4737, 33, 34, 36ltadd1dd 11821 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 + 1) < (𝐴 + 1))
4846, 47eqbrtrid 5147 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 < (𝐴 + 1))
4943, 45, 48jca32 524 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1))))
50 ltmul12a 12067 . . . . . . . . 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 853 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5232, 51eqbrtrrd 5136 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5335recnd 11233 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
5453sqvald 14175 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((𝐴 + 1)↑2) = ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
5552, 54breqtrrd 5140 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
5655a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
573, 56mpand 707 . . . 4 (𝜑 → (0 < 𝐴𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
5815, 30, 573jaod 1454 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
595, 58mpd 16 . 2 (𝜑𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
603, 8syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
6160resqcld 14157 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
623, 61posdifd 11797 . 2 (𝜑 → (𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2) ↔ 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴)))
6359, 62mpbid 235 1 (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400  w3o 1100   = wceq 1567  wcel 2149   class class class wbr 5110  (class class class)co 7408  cr 11095  0cc0 11096  1c1 11097   + caddc 11099   · cmul 11101   < clt 11239  cle 11240  cmin 11437  2c2 12291  cq 12968  cexp 14093
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-n0 12501  df-z 12588  df-uz 12859  df-q 12969  df-seq 14034  df-exp 14094
This theorem is referenced by:  3cubeslem2  43301
  Copyright terms: Public domain W3C validator