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

Theorem dvge0 26332
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 26328 . . . . . . . . 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 13589 . . . . . . 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 25220 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) → 𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
155, 14syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
1615, 2ffvelcdmd 7086 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘𝑌) ∈ ℝ)
1715, 1ffvelcdmd 7086 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘𝑋) ∈ ℝ)
1816, 17resubcld 11748 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ∈ ℝ)
1918adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ∈ ℝ)
20 iccssre 13564 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
213, 4, 20syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
2221, 2sseldd 3909 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
2321, 1sseldd 3909 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
2422, 23resubcld 11748 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑌 − 𝑋) ∈ ℝ)
2524adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → (𝑌 − 𝑋) ∈ ℝ)
2623, 22posdifd 11907 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 ↔ 0 < (𝑌 − 𝑋)))
2726biimpa 482 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝑌) → 0 < (𝑌 − 𝑋))
28 ge0div 12188 . . . . . 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 1398 . . . . 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 11910 . . 3 (𝜑 → (0 ≤ ((𝐹‘𝑌) − (𝐹‘𝑋)) ↔ (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌)))
3331, 32sylibd 242 . 2 (𝜑 → (𝑋 < 𝑌 → (𝐹‘𝑋) ≤ (𝐹‘𝑌)))
3416leidd 11886 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘𝑌) ≤ (𝐹‘𝑌))
35 fveq2 6886 . . . 4 (𝑋 = 𝑌 → (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌))
3635breq1d 5112 . . 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 11457 . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3895   class class class wbr 5102  ⟶wf 6535  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421  ℝcr 11203  0cc0 11204  +∞cpnf 11344   < clt 11347   ≤ cle 11348   − cmin 11545   / cdiv 11977  (,)cioo 13480  [,)cico 13482  [,]cicc 13483  –cn→ccncf 25203   D cdv 26189
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282  ax-addf 11283
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-of 7694  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-supp 8181  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8721  df-map 8853  df-pm 8854  df-ixp 8930  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-fsupp 9358  df-fi 9407  df-sup 9438  df-inf 9439  df-oi 9508  df-card 10024  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-dec 12819  df-uz 12970  df-q 13080  df-rp 13125  df-xneg 13245  df-xadd 13246  df-xmul 13247  df-ioo 13484  df-ico 13486  df-icc 13487  df-fz 13644  df-fzo 13793  df-seq 14149  df-exp 14209  df-hash 14479  df-cj 15272  df-re 15273  df-im 15274  df-sqrt 15408  df-abs 15409  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-starv 17449  df-sca 17450  df-vsca 17451  df-ip 17452  df-tset 17453  df-ple 17454  df-ds 17456  df-unif 17457  df-hom 17458  df-cco 17459  df-rest 17599  df-topn 17600  df-0g 17618  df-gsum 17619  df-topgen 17620  df-pt 17621  df-prds 17624  df-xrs 17680  df-qtop 17685  df-imas 17686  df-xps 17688  df-mre 17762  df-mrc 17763  df-acs 17765  df-mgm 18822  df-sgrp 18914  df-mnd 18930  df-submnd 18985  df-mulg 19284  df-cntz 19537  df-cmn 20002  df-psmet 21676  df-xmet 21677  df-met 21678  df-bl 21679  df-mopn 21680  df-fbas 21681  df-fg 21682  df-cnfld 21685  df-top 23218  df-topon 23235  df-topsp 23257  df-bases 23270  df-cld 23343  df-ntr 23344  df-cls 23345  df-nei 23422  df-lp 23460  df-perf 23461  df-cn 23551  df-cnp 23552  df-haus 23639  df-cmp 23711  df-tx 23887  df-hmeo 24080  df-fil 24171  df-fm 24263  df-flim 24264  df-flf 24265  df-xms 24645  df-ms 24646  df-tms 24647  df-cncf 25205  df-limc 26192  df-dv 26193
This theorem is used by:  dvle  26333
  Copyright terms: Public domain W3C validator