Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvgt0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvgt0 24605
 Description: A function on a closed interval with positive derivative is increasing. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
dvgt0.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
dvgt0.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
dvgt0.f (𝜑𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
dvgt0.d (𝜑 → (ℝ D 𝐹):(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ+)
Assertion
Ref Expression
dvgt0 (𝜑𝐹 Isom < , < ((𝐴[,]𝐵), ran 𝐹))

Proof of Theorem dvgt0
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvgt0.a . 2 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
2 dvgt0.b . 2 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
3 dvgt0.f . 2 (𝜑𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
4 dvgt0.d . 2 (𝜑 → (ℝ D 𝐹):(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ+)
5 ltso 10710 . 2 < Or ℝ
61, 2, 3, 4dvgt0lem1 24603 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) / (𝑦𝑥)) ∈ ℝ+)
76rpgt0d 12422 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 0 < (((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) / (𝑦𝑥)))
8 cncff 23496 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) → 𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
93, 8syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
109ad2antrr 725 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 𝐹:(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
11 simplrr 777 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))
1210, 11ffvelrnd 6834 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (𝐹𝑦) ∈ ℝ)
13 simplrl 776 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵))
1410, 13ffvelrnd 6834 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
1512, 14resubcld 11057 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → ((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
16 iccssre 12807 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
171, 2, 16syl2anc 587 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
1817ad2antrr 725 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
1918, 11sseldd 3943 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 𝑦 ∈ ℝ)
2018, 13sseldd 3943 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 𝑥 ∈ ℝ)
2119, 20resubcld 11057 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (𝑦𝑥) ∈ ℝ)
22 simpr 488 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 𝑥 < 𝑦)
2320, 19posdifd 11216 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (𝑥 < 𝑦 ↔ 0 < (𝑦𝑥)))
2422, 23mpbid 235 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 0 < (𝑦𝑥))
25 gt0div 11495 . . . . 5 ((((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑦𝑥)) → (0 < ((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) ↔ 0 < (((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) / (𝑦𝑥))))
2615, 21, 24, 25syl3anc 1368 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (0 < ((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) ↔ 0 < (((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)) / (𝑦𝑥))))
277, 26mpbird 260 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → 0 < ((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥)))
2814, 12posdifd 11216 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → ((𝐹𝑥) < (𝐹𝑦) ↔ 0 < ((𝐹𝑦) − (𝐹𝑥))))
2927, 28mpbird 260 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))) ∧ 𝑥 < 𝑦) → (𝐹𝑥) < (𝐹𝑦))
301, 2, 3, 4, 5, 29dvgt0lem2 24604 1 (𝜑𝐹 Isom < , < ((𝐴[,]𝐵), ran 𝐹))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∈ wcel 2114   ⊆ wss 3908   class class class wbr 5042  ran crn 5533  ⟶wf 6330  ‘cfv 6334   Isom wiso 6335  (class class class)co 7140  ℝcr 10525  0cc0 10526   < clt 10664   − cmin 10859   / cdiv 11286  ℝ+crp 12377  (,)cioo 12726  [,]cicc 12729  –cn→ccncf 23479   D cdv 24464 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-rep 5166  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604  ax-addf 10605  ax-mulf 10606 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-int 4852  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-se 5492  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-isom 6343  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-of 7394  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7818  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-2o 8090  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-pm 8396  df-ixp 8449  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-fsupp 8822  df-fi 8863  df-sup 8894  df-inf 8895  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-ioo 12730  df-ico 12732  df-icc 12733  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-exp 13426  df-hash 13687  df-cj 14449  df-re 14450  df-im 14451  df-sqrt 14585  df-abs 14586  df-struct 16476  df-ndx 16477  df-slot 16478  df-base 16480  df-sets 16481  df-ress 16482  df-plusg 16569  df-mulr 16570  df-starv 16571  df-sca 16572  df-vsca 16573  df-ip 16574  df-tset 16575  df-ple 16576  df-ds 16578  df-unif 16579  df-hom 16580  df-cco 16581  df-rest 16687  df-topn 16688  df-0g 16706  df-gsum 16707  df-topgen 16708  df-pt 16709  df-prds 16712  df-xrs 16766  df-qtop 16771  df-imas 16772  df-xps 16774  df-mre 16848  df-mrc 16849  df-acs 16851  df-mgm 17843  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-submnd 17948  df-mulg 18216  df-cntz 18438  df-cmn 18899  df-psmet 20081  df-xmet 20082  df-met 20083  df-bl 20084  df-mopn 20085  df-fbas 20086  df-fg 20087  df-cnfld 20090  df-top 21497  df-topon 21514  df-topsp 21536  df-bases 21549  df-cld 21622  df-ntr 21623  df-cls 21624  df-nei 21701  df-lp 21739  df-perf 21740  df-cn 21830  df-cnp 21831  df-haus 21918  df-cmp 21990  df-tx 22165  df-hmeo 22358  df-fil 22449  df-fm 22541  df-flim 22542  df-flf 22543  df-xms 22925  df-ms 22926  df-tms 22927  df-cncf 23481  df-limc 24467  df-dv 24468 This theorem is referenced by:  dvne0  24612
 Copyright terms: Public domain W3C validator