Theorem 3cubeslem1 43225

Description: Lemma for 3cubes 43231. (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 12947	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
3	1, 2	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
4		0red 11177	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
5	3, 4	lttri4d 11317	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
6		simpl 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7		0red 11177	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
8		peano2re 11349	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
9	8	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
10	9	resqcld 14131	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
11		simpr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 < 0)
12	9	sqge0d 14143	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ ((𝐴 + 1)↑2))
13	6, 7, 10, 11, 12	ltletrd 11336	. . . . . 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 705	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
16		0lt1 11702	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 1
17	16	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 < 1)
18		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 = 0)
19		sq1 14201	. . . . . . . 8 ⊢ (1↑2) = 1
20	19	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (1↑2) = 1)
21	17, 18, 20	3brtr4d 5129	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < (1↑2))
22		0cnd 11165	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 0 ∈ ℂ)
23		1cnd 11168	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → 1 ∈ ℂ)
24	18	oveq1d 7405	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (0 + 1))
25	22, 23, 24	comraddd 11390	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = (1 + 0))
26		1p0e1 12333	. . . . . . . 8 ⊢ (1 + 0) = 1
27	25, 26	eqtrdi 2812	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 + 1) = 1)
28	27	oveq1d 7405	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴 + 1)↑2) = (1↑2))
29	21, 28	breqtrrd 5125	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2))
30	29	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = 0 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
31		ax-1rid 11136	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
32	31	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
33		simpl 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
34		1red 11175	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
35	33, 34	readdcld 11204	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
36		simpr 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
37		0red 11177	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
38		ltle 11264	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
39	37, 33, 38	syl2anc 593	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
40	33	ltp1d 12115	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (𝐴 + 1))
41	39, 40	jctird 534	. . . . . . . . . 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 519	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ))
44		0le1 11703	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ≤ 1
45	44	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 ≤ 1)
46		1e0p1 12728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 = (0 + 1)
47	37, 33, 34, 36	ltadd1dd 11791	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (0 + 1) < (𝐴 + 1))
48	46, 47	eqbrtrid 5132	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 1 < (𝐴 + 1))
49	43, 45, 48	jca32 523	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < (𝐴 + 1))))
50		ltmul12a 12040	. . . . . . . . 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 851	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 · 1) < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
52	32, 51	eqbrtrrd 5121	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
53	35	recnd 11203	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
54	53	sqvald 14149	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → ((𝐴 + 1)↑2) = ((𝐴 + 1) · (𝐴 + 1)))
55	52, 54	breqtrrd 5125	. . . . . 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 705	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0 < 𝐴 → 𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2)))
58	15, 30, 57	3jaod 1448	. . 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 14131	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 1)↑2) ∈ ℝ)
62	3, 61	posdifd 11767	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < ((𝐴 + 1)↑2) ↔ 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴)))
63	59, 62	mpbid 234	1 ⊢ (𝜑 → 0 < (((𝐴 + 1)↑2) − 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∨ w3o 1096   = wceq 1559   ∈ wcel 2141   class class class wbr 5097  (class class class)co 7390  ℝcr 11065  0cc0 11066  1c1 11067   + caddc 11069   · cmul 11071   < clt 11209   ≤ cle 11210   − cmin 11407  2c2 12265  ℚcq 12942  ↑cexp 14067

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5319  ax-pr 5387  ax-un 7712  ax-cnex 11122  ax-resscn 11123  ax-1cn 11124  ax-icn 11125  ax-addcl 11126  ax-addrcl 11127  ax-mulcl 11128  ax-mulrcl 11129  ax-mulcom 11130  ax-addass 11131  ax-mulass 11132  ax-distr 11133  ax-i2m1 11134  ax-1ne0 11135  ax-1rid 11136  ax-rnegex 11137  ax-rrecex 11138  ax-cnre 11139  ax-pre-lttri 11140  ax-pre-lttrn 11141  ax-pre-ltadd 11142  ax-pre-mulgt0 11143

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-iun 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6282  df-ord 6343  df-on 6344  df-lim 6345  df-suc 6346  df-iota 6471  df-fun 6517  df-fn 6518  df-f 6519  df-f1 6520  df-fo 6521  df-f1o 6522  df-fv 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7841  df-1st 7964  df-2nd 7965  df-frecs 8255  df-wrecs 8286  df-recs 8335  df-rdg 8374  df-er 8671  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-pnf 11211  df-mnf 11212  df-xr 11213  df-ltxr 11214  df-le 11215  df-sub 11409  df-neg 11410  df-div 11838  df-nn 12204  df-2 12273  df-n0 12475  df-z 12562  df-uz 12833  df-q 12943  df-seq 14008  df-exp 14068

This theorem is referenced by:  3cubeslem2  43226