MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvge0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvge0 26359
Description: A function on a closed interval with nonnegative derivative is weakly increasing. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dvgt0.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
dvgt0.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
dvgt0.f (𝜑 → 𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
dvge0.d (𝜑 → (ℝ D 𝐹):(𝐴(,)𝐵)⟶(0[,)+∞))
dvge0.x (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵))
dvge0.y (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐴[,]𝐵))
dvge0.l (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝑌)
Assertion
Ref Expression
dvge0 (𝜑 → (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌))

Proof of Theorem dvge0
StepHypRef Expression
1 dvge0.x . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵))
2 dvge0.y . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐴[,]𝐵))
3 dvgt0.a . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
4 dvgt0.b . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
5 dvgt0.f . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
6 dvge0.d . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℝ D 𝐹):(𝐴(,)𝐵)⟶(0[,)+∞))
73, 4, 5, 6dvgt0lem1 26355 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑌 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑋 < 𝑌) → (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ (0[,)+∞))
87exp31 425 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑌 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝑋 < 𝑌 → (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ (0[,)+∞))))
91, 2, 8mp2and 712 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 → (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ (0[,)+∞)))
109imp 412 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ (0[,)+∞))
11 elrege0 13615 . . . . . . 7 ((((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋))))
1211simprbi 503 . . . . . 6 ((((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)) ∈ (0[,)+∞) → 0 ≤ (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)))
1310, 12syl 18 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → 0 ≤ (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋)))
14 cncff 25247 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) → 𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
155, 14syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
1615, 2ffvelcdmd 7112 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘𝑌) ∈ ℝ)
1715, 1ffvelcdmd 7112 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘𝑋) ∈ ℝ)
1816, 17resubcld 11774 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ∈ ℝ)
1918adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ∈ ℝ)
20 iccssre 13590 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
213, 4, 20syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
2221, 2sseldd 3914 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
2321, 1sseldd 3914 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
2422, 23resubcld 11774 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑌 − 𝑋) ∈ ℝ)
2524adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → (𝑌 − 𝑋) ∈ ℝ)
2623, 22posdifd 11933 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 ↔ 0 < (𝑌 − 𝑋)))
2726biimpa 482 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → 0 < (𝑌 − 𝑋))
28 ge0div 12214 . . . . . 6 ((((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (𝑌 − 𝑋) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑌 − 𝑋)) → (0 ≤ ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ↔ 0 ≤ (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋))))
2919, 25, 27, 28syl3anc 1399 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → (0 ≤ ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ↔ 0 ≤ (((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) / (𝑌 − 𝑋))))
3013, 29mpbird 260 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → 0 ≤ ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)))
3130ex 418 . . 3 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 → 0 ≤ ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋))))
3216, 17subge0d 11936 . . 3 (𝜑 → (0 ≤ ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ↔ (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌)))
3331, 32sylibd 242 . 2 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 → (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌)))
3416leidd 11912 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘𝑌) ≤ (𝐹‘𝑌))
35 fveq2 6911 . . . 4 (𝑋 = 𝑌 → (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌))
3635breq1d 5116 . . 3 (𝑋 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌) ↔ (𝐹‘𝑌) ≤ (𝐹‘𝑌)))
3734, 36syl5ibrcom 250 . 2 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌 → (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌)))
38 dvge0.l . . 3 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝑌)
3923, 22leloed 11483 . . 3 (𝜑 → (𝑋 ≤ 𝑌 ↔ (𝑋 < 𝑌 ∨ 𝑋 = 𝑌)))
4038, 39mpbid 235 . 2 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 ∨ 𝑋 = 𝑌))
4133, 37, 40mpjaod 874 1 (𝜑 → (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900   class class class wbr 5106  ⟶wf 6557  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  ℝcr 11229  0cc0 11230  +∞cpnf 11370   < clt 11373   ≤ cle 11374   − cmin 11571   / cdiv 12003  (,)cioo 13506  [,)cico 13508  [,]cicc 13509  –cn→ccncf 25230   D cdv 26216
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-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308  ax-addf 11309
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-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  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-se 5610  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 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-fi 9433  df-sup 9464  df-inf 9465  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-q 13106  df-rp 13151  df-xneg 13271  df-xadd 13272  df-xmul 13273  df-ioo 13510  df-ico 13512  df-icc 13513  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-seq 14175  df-exp 14235  df-hash 14505  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-starv 17475  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-ip 17478  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-unif 17483  df-hom 17484  df-cco 17485  df-rest 17625  df-topn 17626  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-topgen 17646  df-pt 17647  df-prds 17650  df-xrs 17706  df-qtop 17711  df-imas 17712  df-xps 17714  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-mulg 19310  df-cntz 19564  df-cmn 20029  df-psmet 21703  df-xmet 21704  df-met 21705  df-bl 21706  df-mopn 21707  df-fbas 21708  df-fg 21709  df-cnfld 21712  df-top 23245  df-topon 23262  df-topsp 23284  df-bases 23297  df-cld 23370  df-ntr 23371  df-cls 23372  df-nei 23449  df-lp 23487  df-perf 23488  df-cn 23578  df-cnp 23579  df-haus 23666  df-cmp 23738  df-tx 23914  df-hmeo 24107  df-fil 24198  df-fm 24290  df-flim 24291  df-flf 24292  df-xms 24672  df-ms 24673  df-tms 24674  df-cncf 25232  df-limc 26219  df-dv 26220
This theorem is used by:  dvle  26360
  Copyright terms: Public domain W3C validator