MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltdivp1i Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltdivp1i 11307
Description: Less-than and division relation. (Lemma for computing upper bounds of products. The "+ 1" prevents division by zero.) (Contributed by NM, 17-Sep-2005.)
Hypotheses
Ref Expression
ltplus1.1 𝐴 ∈ ℝ
prodgt0.2 𝐵 ∈ ℝ
ltmul1.3 𝐶 ∈ ℝ
Assertion
Ref Expression
ltdivp1i ((0 ≤ 𝐴 ∧ 0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → (𝐴 · 𝐶) < 𝐵)

Proof of Theorem ltdivp1i
StepHypRef Expression
1 ltplus1.1 . . . 4 𝐴 ∈ ℝ
2 ltmul1.3 . . . . 5 𝐶 ∈ ℝ
3 1re 10378 . . . . . 6 1 ∈ ℝ
42, 3readdcli 10394 . . . . 5 (𝐶 + 1) ∈ ℝ
52ltp1i 11284 . . . . . . 7 𝐶 < (𝐶 + 1)
62, 4, 5ltleii 10501 . . . . . 6 𝐶 ≤ (𝐶 + 1)
7 lemul2a 11235 . . . . . 6 (((𝐶 ∈ ℝ ∧ (𝐶 + 1) ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝐶 ≤ (𝐶 + 1)) → (𝐴 · 𝐶) ≤ (𝐴 · (𝐶 + 1)))
86, 7mpan2 681 . . . . 5 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ (𝐶 + 1) ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) → (𝐴 · 𝐶) ≤ (𝐴 · (𝐶 + 1)))
92, 4, 8mp3an12 1524 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝐴 · 𝐶) ≤ (𝐴 · (𝐶 + 1)))
101, 9mpan 680 . . 3 (0 ≤ 𝐴 → (𝐴 · 𝐶) ≤ (𝐴 · (𝐶 + 1)))
11103ad2ant1 1124 . 2 ((0 ≤ 𝐴 ∧ 0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → (𝐴 · 𝐶) ≤ (𝐴 · (𝐶 + 1)))
12 0re 10380 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
1312, 2, 4lelttri 10505 . . . . . . 7 ((0 ≤ 𝐶𝐶 < (𝐶 + 1)) → 0 < (𝐶 + 1))
145, 13mpan2 681 . . . . . 6 (0 ≤ 𝐶 → 0 < (𝐶 + 1))
154gt0ne0i 10913 . . . . . . . . 9 (0 < (𝐶 + 1) → (𝐶 + 1) ≠ 0)
16 prodgt0.2 . . . . . . . . . 10 𝐵 ∈ ℝ
1716, 4redivclzi 11144 . . . . . . . . 9 ((𝐶 + 1) ≠ 0 → (𝐵 / (𝐶 + 1)) ∈ ℝ)
1815, 17syl 17 . . . . . . . 8 (0 < (𝐶 + 1) → (𝐵 / (𝐶 + 1)) ∈ ℝ)
19 ltmul1 11230 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐵 / (𝐶 + 1)) ∈ ℝ ∧ ((𝐶 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐶 + 1))) → (𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1)) ↔ (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1))))
201, 19mp3an1 1521 . . . . . . . . 9 (((𝐵 / (𝐶 + 1)) ∈ ℝ ∧ ((𝐶 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐶 + 1))) → (𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1)) ↔ (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1))))
214, 20mpanr1 693 . . . . . . . 8 (((𝐵 / (𝐶 + 1)) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐶 + 1)) → (𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1)) ↔ (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1))))
2218, 21mpancom 678 . . . . . . 7 (0 < (𝐶 + 1) → (𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1)) ↔ (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1))))
2322biimpd 221 . . . . . 6 (0 < (𝐶 + 1) → (𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1)) → (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1))))
2414, 23syl 17 . . . . 5 (0 ≤ 𝐶 → (𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1)) → (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1))))
2524imp 397 . . . 4 ((0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → (𝐴 · (𝐶 + 1)) < ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1)))
2616recni 10393 . . . . . . 7 𝐵 ∈ ℂ
274recni 10393 . . . . . . 7 (𝐶 + 1) ∈ ℂ
2826, 27divcan1zi 11114 . . . . . 6 ((𝐶 + 1) ≠ 0 → ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1)) = 𝐵)
2914, 15, 283syl 18 . . . . 5 (0 ≤ 𝐶 → ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1)) = 𝐵)
3029adantr 474 . . . 4 ((0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → ((𝐵 / (𝐶 + 1)) · (𝐶 + 1)) = 𝐵)
3125, 30breqtrd 4914 . . 3 ((0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → (𝐴 · (𝐶 + 1)) < 𝐵)
32313adant1 1121 . 2 ((0 ≤ 𝐴 ∧ 0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → (𝐴 · (𝐶 + 1)) < 𝐵)
331, 2remulcli 10395 . . 3 (𝐴 · 𝐶) ∈ ℝ
341, 4remulcli 10395 . . 3 (𝐴 · (𝐶 + 1)) ∈ ℝ
3533, 34, 16lelttri 10505 . 2 (((𝐴 · 𝐶) ≤ (𝐴 · (𝐶 + 1)) ∧ (𝐴 · (𝐶 + 1)) < 𝐵) → (𝐴 · 𝐶) < 𝐵)
3611, 32, 35syl2anc 579 1 ((0 ≤ 𝐴 ∧ 0 ≤ 𝐶𝐴 < (𝐵 / (𝐶 + 1))) → (𝐴 · 𝐶) < 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 198  wa 386  w3a 1071   = wceq 1601  wcel 2107  wne 2969   class class class wbr 4888  (class class class)co 6924  cr 10273  0cc0 10274  1c1 10275   + caddc 10277   · cmul 10279   < clt 10413  cle 10414   / cdiv 11035
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-sep 5019  ax-nul 5027  ax-pow 5079  ax-pr 5140  ax-un 7228  ax-resscn 10331  ax-1cn 10332  ax-icn 10333  ax-addcl 10334  ax-addrcl 10335  ax-mulcl 10336  ax-mulrcl 10337  ax-mulcom 10338  ax-addass 10339  ax-mulass 10340  ax-distr 10341  ax-i2m1 10342  ax-1ne0 10343  ax-1rid 10344  ax-rnegex 10345  ax-rrecex 10346  ax-cnre 10347  ax-pre-lttri 10348  ax-pre-lttrn 10349  ax-pre-ltadd 10350  ax-pre-mulgt0 10351
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-op 4405  df-uni 4674  df-br 4889  df-opab 4951  df-mpt 4968  df-id 5263  df-po 5276  df-so 5277  df-xp 5363  df-rel 5364  df-cnv 5365  df-co 5366  df-dm 5367  df-rn 5368  df-res 5369  df-ima 5370  df-iota 6101  df-fun 6139  df-fn 6140  df-f 6141  df-f1 6142  df-fo 6143  df-f1o 6144  df-fv 6145  df-riota 6885  df-ov 6927  df-oprab 6928  df-mpt2 6929  df-er 8028  df-en 8244  df-dom 8245  df-sdom 8246  df-pnf 10415  df-mnf 10416  df-xr 10417  df-ltxr 10418  df-le 10419  df-sub 10610  df-neg 10611  df-div 11036
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator