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Theorem fourierdlem10 40845
Description: Condition on the bounds of a non empty subinterval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem10.1 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem10.2 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
fourierdlem10.3 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
fourierdlem10.4 (𝜑𝐷 ∈ ℝ)
fourierdlem10.5 (𝜑𝐶 < 𝐷)
fourierdlem10.6 (𝜑 → (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem10 (𝜑 → (𝐴𝐶𝐷𝐵))

Proof of Theorem fourierdlem10
StepHypRef Expression
1 fourierdlem10.1 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
2 fourierdlem10.3 . . 3 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
3 fourierdlem10.6 . . . . 5 (𝜑 → (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
43adantr 466 . . . 4 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
52rexrd 10290 . . . . . . 7 (𝜑𝐶 ∈ ℝ*)
65adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ*)
7 fourierdlem10.4 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 ∈ ℝ)
87rexrd 10290 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 ∈ ℝ*)
98adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐷 ∈ ℝ*)
102, 1readdcld 10270 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 + 𝐴) ∈ ℝ)
1110rehalfcld 11480 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐶 + 𝐴) / 2) ∈ ℝ)
122, 7readdcld 10270 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 + 𝐷) ∈ ℝ)
1312rehalfcld 11480 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ∈ ℝ)
1411, 13ifcld 4268 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
1514adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
16 simplr 744 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → 𝐶 < 𝐴)
172ad2antrr 697 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → 𝐶 ∈ ℝ)
181ad2antrr 697 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → 𝐴 ∈ ℝ)
19 avglt1 11471 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐶 < 𝐴𝐶 < ((𝐶 + 𝐴) / 2)))
2017, 18, 19syl2anc 565 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → (𝐶 < 𝐴𝐶 < ((𝐶 + 𝐴) / 2)))
2116, 20mpbid 222 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → 𝐶 < ((𝐶 + 𝐴) / 2))
22 iftrue 4229 . . . . . . . . 9 (𝐴𝐷 → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐴) / 2))
2322adantl 467 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐴) / 2))
2421, 23breqtrrd 4812 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ 𝐴𝐷) → 𝐶 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
25 fourierdlem10.5 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐶 < 𝐷)
2625adantr 466 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐶 < 𝐷)
272adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐶 ∈ ℝ)
287adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐷 ∈ ℝ)
29 avglt1 11471 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝐶 < 𝐷𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3027, 28, 29syl2anc 565 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → (𝐶 < 𝐷𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3126, 30mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2))
32 iffalse 4232 . . . . . . . . . . 11 𝐴𝐷 → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐷) / 2))
3332eqcomd 2776 . . . . . . . . . 10 𝐴𝐷 → ((𝐶 + 𝐷) / 2) = if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3433adantl 467 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) = if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3531, 34breqtrd 4810 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐶 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3635adantlr 686 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 < 𝐴) ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐶 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3724, 36pm2.61dan 796 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐶 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
3822adantl 467 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐴) / 2))
3910adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴𝐷) → (𝐶 + 𝐴) ∈ ℝ)
4012adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴𝐷) → (𝐶 + 𝐷) ∈ ℝ)
41 2rp 12039 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℝ+
4241a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴𝐷) → 2 ∈ ℝ+)
431adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴𝐷) → 𝐴 ∈ ℝ)
447adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴𝐷) → 𝐷 ∈ ℝ)
452adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴𝐷) → 𝐶 ∈ ℝ)
46 simpr 471 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴𝐷) → 𝐴𝐷)
4743, 44, 45, 46leadd2dd 10843 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴𝐷) → (𝐶 + 𝐴) ≤ (𝐶 + 𝐷))
4839, 40, 42, 47lediv1dd 12132 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴𝐷) → ((𝐶 + 𝐴) / 2) ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
4938, 48eqbrtrd 4806 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
5032adantl 467 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐷) / 2))
5113leidd 10795 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
5251adantr 466 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
5350, 52eqbrtrd 4806 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
5449, 53pm2.61dan 796 . . . . . . . 8 (𝜑 → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
55 avglt2 11472 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝐶 < 𝐷 ↔ ((𝐶 + 𝐷) / 2) < 𝐷))
562, 7, 55syl2anc 565 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 < 𝐷 ↔ ((𝐶 + 𝐷) / 2) < 𝐷))
5725, 56mpbid 222 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐶 + 𝐷) / 2) < 𝐷)
5814, 13, 7, 54, 57lelttrd 10396 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐷)
5958adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐷)
606, 9, 15, 37, 59eliood 40235 . . . . 5 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐶(,)𝐷))
611adantr 466 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
6211adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → ((𝐶 + 𝐴) / 2) ∈ ℝ)
6314adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
6463, 38eqled 10341 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐴) / 2))
6514adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
6611adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → ((𝐶 + 𝐴) / 2) ∈ ℝ)
67 simpr 471 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → ¬ 𝐴𝐷)
681adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐴 ∈ ℝ)
6928, 68ltnled 10385 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → (𝐷 < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴𝐷))
7067, 69mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → 𝐷 < 𝐴)
7112adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → (𝐶 + 𝐷) ∈ ℝ)
7210adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → (𝐶 + 𝐴) ∈ ℝ)
7341a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → 2 ∈ ℝ+)
747adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → 𝐷 ∈ ℝ)
751adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
762adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ)
77 simpr 471 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → 𝐷 < 𝐴)
7874, 75, 76, 77ltadd2dd 10397 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → (𝐶 + 𝐷) < (𝐶 + 𝐴))
7971, 72, 73, 78ltdiv1dd 12131 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝐷 < 𝐴) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) < ((𝐶 + 𝐴) / 2))
8070, 79syldan 571 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) < ((𝐶 + 𝐴) / 2))
8150, 80eqbrtrd 4806 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < ((𝐶 + 𝐴) / 2))
8265, 66, 81ltled 10386 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴𝐷) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐴) / 2))
8364, 82pm2.61dan 796 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐴) / 2))
8483adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ≤ ((𝐶 + 𝐴) / 2))
85 simpr 471 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐶 < 𝐴)
862adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ)
87 avglt2 11472 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐶 < 𝐴 ↔ ((𝐶 + 𝐴) / 2) < 𝐴))
8886, 61, 87syl2anc 565 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → (𝐶 < 𝐴 ↔ ((𝐶 + 𝐴) / 2) < 𝐴))
8985, 88mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → ((𝐶 + 𝐴) / 2) < 𝐴)
9015, 62, 61, 84, 89lelttrd 10396 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐴)
9115, 61, 90ltnsymd 10387 . . . . . . 7 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → ¬ 𝐴 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
9291intn3an2d 1590 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → ¬ (if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∧ if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵))
931rexrd 10290 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
9493adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ*)
95 fourierdlem10.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
9695rexrd 10290 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℝ*)
9796adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
98 elioo2 12420 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ (if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∧ if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵)))
9994, 97, 98syl2anc 565 . . . . . 6 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → (if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ (if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 < if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∧ if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵)))
10092, 99mtbird 314 . . . . 5 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → ¬ if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵))
101 nelss 3811 . . . . 5 ((if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐶(,)𝐷) ∧ ¬ if(𝐴𝐷, ((𝐶 + 𝐴) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ¬ (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
10260, 100, 101syl2anc 565 . . . 4 ((𝜑𝐶 < 𝐴) → ¬ (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
1034, 102pm2.65da 800 . . 3 (𝜑 → ¬ 𝐶 < 𝐴)
1041, 2, 103nltled 10388 . 2 (𝜑𝐴𝐶)
1053adantr 466 . . . 4 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
1065adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐶 ∈ ℝ*)
1078adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐷 ∈ ℝ*)
10895, 7readdcld 10270 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵 + 𝐷) ∈ ℝ)
109108rehalfcld 11480 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵 + 𝐷) / 2) ∈ ℝ)
110109, 13ifcld 4268 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
111110adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
1122adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶𝐵) → 𝐶 ∈ ℝ)
11313adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶𝐵) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ∈ ℝ)
114110adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ)
1152, 7, 29syl2anc 565 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶 < 𝐷𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
11625, 115mpbid 222 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2))
117116adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶𝐵) → 𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2))
11812adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐶𝐵) → (𝐶 + 𝐷) ∈ ℝ)
119108adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐶𝐵) → (𝐵 + 𝐷) ∈ ℝ)
12041a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐶𝐵) → 2 ∈ ℝ+)
12195adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐶𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
1227adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐶𝐵) → 𝐷 ∈ ℝ)
123 simpr 471 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐶𝐵) → 𝐶𝐵)
124112, 121, 122, 123leadd1dd 10842 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐶𝐵) → (𝐶 + 𝐷) ≤ (𝐵 + 𝐷))
125118, 119, 120, 124lediv1dd 12132 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐶𝐵) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ≤ ((𝐵 + 𝐷) / 2))
126 iftrue 4229 . . . . . . . . . . 11 (𝐶𝐵 → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐵 + 𝐷) / 2))
127126adantl 467 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐵 + 𝐷) / 2))
128125, 127breqtrrd 4812 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐶𝐵) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ≤ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
129112, 113, 114, 117, 128ltletrd 10398 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐶𝐵) → 𝐶 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
130116adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐶 < ((𝐶 + 𝐷) / 2))
131 iffalse 4232 . . . . . . . . . . 11 𝐶𝐵 → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐷) / 2))
132131eqcomd 2776 . . . . . . . . . 10 𝐶𝐵 → ((𝐶 + 𝐷) / 2) = if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
133132adantl 467 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) = if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
134130, 133breqtrd 4810 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐶 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
135129, 134pm2.61dan 796 . . . . . . 7 (𝜑𝐶 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
136135adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐶 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
137126adantl 467 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ 𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐵 + 𝐷) / 2))
138 simpr 471 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐵 < 𝐷)
13995adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐵 ∈ ℝ)
1407adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐷 ∈ ℝ)
141 avglt2 11472 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝐵 < 𝐷 ↔ ((𝐵 + 𝐷) / 2) < 𝐷))
142139, 140, 141syl2anc 565 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → (𝐵 < 𝐷 ↔ ((𝐵 + 𝐷) / 2) < 𝐷))
143138, 142mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → ((𝐵 + 𝐷) / 2) < 𝐷)
144143adantr 466 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ 𝐶𝐵) → ((𝐵 + 𝐷) / 2) < 𝐷)
145137, 144eqbrtrd 4806 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ 𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐷)
146131adantl 467 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) = ((𝐶 + 𝐷) / 2))
14757adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) < 𝐷)
148146, 147eqbrtrd 4806 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐷)
149148adantlr 686 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ ¬ 𝐶𝐵) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐷)
150145, 149pm2.61dan 796 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐷)
151106, 107, 111, 136, 150eliood 40235 . . . . 5 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐶(,)𝐷))
152109adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → ((𝐵 + 𝐷) / 2) ∈ ℝ)
153 avglt1 11471 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝐵 < 𝐷𝐵 < ((𝐵 + 𝐷) / 2)))
154139, 140, 153syl2anc 565 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → (𝐵 < 𝐷𝐵 < ((𝐵 + 𝐷) / 2)))
155138, 154mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐵 < ((𝐵 + 𝐷) / 2))
156139, 152, 155ltled 10386 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐵 ≤ ((𝐵 + 𝐷) / 2))
157156adantr 466 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ 𝐶𝐵) → 𝐵 ≤ ((𝐵 + 𝐷) / 2))
158157, 137breqtrrd 4812 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ 𝐶𝐵) → 𝐵 ≤ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
15995adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
16013adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → ((𝐶 + 𝐷) / 2) ∈ ℝ)
1612adantr 466 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐶 ∈ ℝ)
162 simpr 471 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → ¬ 𝐶𝐵)
163159, 161ltnled 10385 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → (𝐵 < 𝐶 ↔ ¬ 𝐶𝐵))
164162, 163mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐵 < 𝐶)
165159, 161, 160, 164, 130lttrd 10399 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐵 < ((𝐶 + 𝐷) / 2))
166159, 160, 165ltled 10386 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐵 ≤ ((𝐶 + 𝐷) / 2))
167166, 133breqtrd 4810 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐵 ≤ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
168167adantlr 686 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 < 𝐷) ∧ ¬ 𝐶𝐵) → 𝐵 ≤ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
169158, 168pm2.61dan 796 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐵 ≤ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)))
170139, 111, 169lensymd 10389 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → ¬ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵)
171170intn3an3d 1591 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → ¬ (if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∧ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵))
17293adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐴 ∈ ℝ*)
17396adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → 𝐵 ∈ ℝ*)
174 elioo2 12420 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ (if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∧ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵)))
175172, 173, 174syl2anc 565 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → (if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ (if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 < if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∧ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) < 𝐵)))
176171, 175mtbird 314 . . . . 5 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → ¬ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵))
177 nelss 3811 . . . . 5 ((if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐶(,)𝐷) ∧ ¬ if(𝐶𝐵, ((𝐵 + 𝐷) / 2), ((𝐶 + 𝐷) / 2)) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ¬ (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
178151, 176, 177syl2anc 565 . . . 4 ((𝜑𝐵 < 𝐷) → ¬ (𝐶(,)𝐷) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
179105, 178pm2.65da 800 . . 3 (𝜑 → ¬ 𝐵 < 𝐷)
1807, 95, 179nltled 10388 . 2 (𝜑𝐷𝐵)
181104, 180jca 495 1 (𝜑 → (𝐴𝐶𝐷𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382  w3a 1070   = wceq 1630  wcel 2144  wss 3721  ifcif 4223   class class class wbr 4784  (class class class)co 6792  cr 10136   + caddc 10140  *cxr 10274   < clt 10275  cle 10276   / cdiv 10885  2c2 11271  +crp 12034  (,)cioo 12379
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095  ax-cnex 10193  ax-resscn 10194  ax-1cn 10195  ax-icn 10196  ax-addcl 10197  ax-addrcl 10198  ax-mulcl 10199  ax-mulrcl 10200  ax-mulcom 10201  ax-addass 10202  ax-mulass 10203  ax-distr 10204  ax-i2m1 10205  ax-1ne0 10206  ax-1rid 10207  ax-rnegex 10208  ax-rrecex 10209  ax-cnre 10210  ax-pre-lttri 10211  ax-pre-lttrn 10212  ax-pre-ltadd 10213  ax-pre-mulgt0 10214
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1071  df-3an 1072  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ne 2943  df-nel 3046  df-ral 3065  df-rex 3066  df-reu 3067  df-rmo 3068  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-csb 3681  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-op 4321  df-uni 4573  df-iun 4654  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-id 5157  df-po 5170  df-so 5171  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6753  df-ov 6795  df-oprab 6796  df-mpt2 6797  df-1st 7314  df-2nd 7315  df-er 7895  df-en 8109  df-dom 8110  df-sdom 8111  df-pnf 10277  df-mnf 10278  df-xr 10279  df-ltxr 10280  df-le 10281  df-sub 10469  df-neg 10470  df-div 10886  df-2 11280  df-rp 12035  df-ioo 12383
This theorem is referenced by:  fourierdlem32  40867  fourierdlem33  40868  fourierdlem46  40880  fourierdlem50  40884  fourierdlem72  40906  fourierdlem76  40910  fourierdlem89  40923  fourierdlem91  40925  fourierdlem103  40937  fourierdlem104  40938
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