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

Theorem qabvle 27118
Description: By using induction on 𝑁, we show a long-range inequality coming from the triangle inequality. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
qrng.q 𝑄 = (β„‚fld β†Ύs β„š)
qabsabv.a 𝐴 = (AbsValβ€˜π‘„)
Assertion
Ref Expression
qabvle ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ 𝑁)

Proof of Theorem qabvle
Dummy variables π‘˜ 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6889 . . . . 5 (π‘˜ = 0 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜0))
2 id 22 . . . . 5 (π‘˜ = 0 β†’ π‘˜ = 0)
31, 2breq12d 5161 . . . 4 (π‘˜ = 0 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜ ↔ (πΉβ€˜0) ≀ 0))
43imbi2d 341 . . 3 (π‘˜ = 0 β†’ ((𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜0) ≀ 0)))
5 fveq2 6889 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑛 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘›))
6 id 22 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑛 β†’ π‘˜ = 𝑛)
75, 6breq12d 5161 . . . 4 (π‘˜ = 𝑛 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜ ↔ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛))
87imbi2d 341 . . 3 (π‘˜ = 𝑛 β†’ ((𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)))
9 fveq2 6889 . . . . 5 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
10 id 22 . . . . 5 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ π‘˜ = (𝑛 + 1))
119, 10breq12d 5161 . . . 4 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜ ↔ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (𝑛 + 1)))
1211imbi2d 341 . . 3 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ ((𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (𝑛 + 1))))
13 fveq2 6889 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑁 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘))
14 id 22 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑁 β†’ π‘˜ = 𝑁)
1513, 14breq12d 5161 . . . 4 (π‘˜ = 𝑁 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜ ↔ (πΉβ€˜π‘) ≀ 𝑁))
1615imbi2d 341 . . 3 (π‘˜ = 𝑁 β†’ ((𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ≀ π‘˜) ↔ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ 𝑁)))
17 qabsabv.a . . . . 5 𝐴 = (AbsValβ€˜π‘„)
18 qrng.q . . . . . 6 𝑄 = (β„‚fld β†Ύs β„š)
1918qrng0 27114 . . . . 5 0 = (0gβ€˜π‘„)
2017, 19abv0 20432 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜0) = 0)
21 0le0 12310 . . . 4 0 ≀ 0
2220, 21eqbrtrdi 5187 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜0) ≀ 0)
23 nn0p1nn 12508 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•)
2423ad2antrl 727 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•)
25 nnq 12943 . . . . . . . . 9 ((𝑛 + 1) ∈ β„• β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„š)
2624, 25syl 17 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„š)
2718qrngbas 27112 . . . . . . . . 9 β„š = (Baseβ€˜π‘„)
2817, 27abvcl 20425 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 + 1) ∈ β„š) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
2926, 28syldan 592 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
30 nn0z 12580 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ 𝑛 ∈ β„€)
3130ad2antrl 727 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ 𝑛 ∈ β„€)
32 zq 12935 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ β„€ β†’ 𝑛 ∈ β„š)
3331, 32syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ 𝑛 ∈ β„š)
3417, 27abvcl 20425 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑛 ∈ β„š) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ)
3533, 34syldan 592 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ)
36 peano2re 11384 . . . . . . . 8 ((πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ β†’ ((πΉβ€˜π‘›) + 1) ∈ ℝ)
3735, 36syl 17 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ ((πΉβ€˜π‘›) + 1) ∈ ℝ)
3831zred 12663 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ 𝑛 ∈ ℝ)
39 peano2re 11384 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℝ β†’ (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
4038, 39syl 17 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
41 simpl 484 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
42 1z 12589 . . . . . . . . . 10 1 ∈ β„€
43 zq 12935 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ β„€ β†’ 1 ∈ β„š)
4442, 43mp1i 13 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ 1 ∈ β„š)
45 qex 12942 . . . . . . . . . . 11 β„š ∈ V
46 cnfldadd 20942 . . . . . . . . . . . 12 + = (+gβ€˜β„‚fld)
4718, 46ressplusg 17232 . . . . . . . . . . 11 (β„š ∈ V β†’ + = (+gβ€˜π‘„))
4845, 47ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 + = (+gβ€˜π‘„)
4917, 27, 48abvtri 20431 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑛 ∈ β„š ∧ 1 ∈ β„š) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ ((πΉβ€˜π‘›) + (πΉβ€˜1)))
5041, 33, 44, 49syl3anc 1372 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ ((πΉβ€˜π‘›) + (πΉβ€˜1)))
51 ax-1ne0 11176 . . . . . . . . . . 11 1 β‰  0
5218qrng1 27115 . . . . . . . . . . . 12 1 = (1rβ€˜π‘„)
5317, 52, 19abv1z 20433 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 1 β‰  0) β†’ (πΉβ€˜1) = 1)
5451, 53mpan2 690 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜1) = 1)
5554adantr 482 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜1) = 1)
5655oveq2d 7422 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ ((πΉβ€˜π‘›) + (πΉβ€˜1)) = ((πΉβ€˜π‘›) + 1))
5750, 56breqtrd 5174 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ ((πΉβ€˜π‘›) + 1))
58 1red 11212 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ 1 ∈ ℝ)
59 simprr 772 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)
6035, 38, 58, 59leadd1dd 11825 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ ((πΉβ€˜π‘›) + 1) ≀ (𝑛 + 1))
6129, 37, 40, 57, 60letrd 11368 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛)) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (𝑛 + 1))
6261expr 458 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑛 ∈ β„•0) β†’ ((πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛 β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (𝑛 + 1)))
6362expcom 415 . . . 4 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ ((πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛 β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (𝑛 + 1))))
6463a2d 29 . . 3 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘›) ≀ 𝑛) β†’ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (𝑛 + 1))))
654, 8, 12, 16, 22, 64nn0ind 12654 . 2 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ 𝑁))
6665impcom 409 1 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ 𝑁)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  Vcvv 3475   class class class wbr 5148  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  β„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110   ≀ cle 11246  β„•cn 12209  β„•0cn0 12469  β„€cz 12555  β„šcq 12929   β†Ύs cress 17170  +gcplusg 17194  AbsValcabv 20417  β„‚fldccnfld 20937
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-ico 13327  df-fz 13482  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-0g 17384  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-grp 18819  df-minusg 18820  df-subg 18998  df-cmn 19645  df-mgp 19983  df-ur 20000  df-ring 20052  df-cring 20053  df-oppr 20143  df-dvdsr 20164  df-unit 20165  df-invr 20195  df-dvr 20208  df-drng 20310  df-subrg 20354  df-abv 20418  df-cnfld 20938
This theorem is referenced by:  ostth2lem2  27127  ostth2  27130
  Copyright terms: Public domain W3C validator