Theorem signsply0 34721

Description: Lemma for the rule of signs, based on Bolzano's intermediate value theorem for polynomials : If the lowest and highest coefficient 𝐴 and 𝐵 are of opposite signs, the polynomial admits a positive root. (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Sep-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
signsply0.d	⊢ 𝐷 = (deg‘𝐹)
signsply0.c	⊢ 𝐶 = (coeff‘𝐹)
signsply0.b	⊢ 𝐵 = (𝐶‘𝐷)
signsply0.a	⊢ 𝐴 = (𝐶‘0)
signsply0.1	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
signsply0.2	⊢ (𝜑 → 𝐹 ≠ 0𝑝)
signsply0.3	⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐵) < 0)

Assertion

Ref	Expression
signsply0	⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)

Distinct variable groups:   𝑧,𝐵   𝑧,𝐹   𝜑,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑧)   𝐶(𝑧)   𝐷(𝑧)

Proof of Theorem signsply0

Dummy variables 𝑒 𝑑 𝑓 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 769	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)) → 𝑑 ∈ ℝ+)
2		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)) → ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵))
3		rpxr 12920	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → 𝑑 ∈ ℝ*)
4	3	xrleidd 13071	. . . . . . 7 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → 𝑑 ≤ 𝑑)
5	4	ad2antlr 728	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)) → 𝑑 ≤ 𝑑)
6		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → 𝑑 ∈ ℝ+)
7		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → 𝑓 = 𝑑)
8	7	breq2d 5111	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → (𝑑 ≤ 𝑓 ↔ 𝑑 ≤ 𝑑))
9	7	fveq2d 6839	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → (𝐹‘𝑓) = (𝐹‘𝑑))
10	7	oveq1d 7376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → (𝑓↑𝐷) = (𝑑↑𝐷))
11	9, 10	oveq12d 7379	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → ((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) = ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)))
12	11	fvoveq1d 7383	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) = (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)))
13	12	breq1d 5109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → ((abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵 ↔ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵))
14	8, 13	imbi12d 344	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → ((𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) ↔ (𝑑 ≤ 𝑑 → (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)))
15	6, 14	rspcdv 3569	. . . . . 6 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → (∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) → (𝑑 ≤ 𝑑 → (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)))
16	1, 2, 5, 15	syl3c 66	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)) → (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)
17		signsply0.1	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
18	17	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
19		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ∈ ℝ+)
20	19	rpred 12954	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ∈ ℝ)
21	18, 20	plyrecld 34719	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝐹‘𝑑) ∈ ℝ)
22		signsply0.d	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐷 = (deg‘𝐹)
23		dgrcl 26199	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
24	17, 23	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
25	22, 24	eqeltrid 2841	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℕ0)
26	25	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℕ0)
27	20, 26	reexpcld 14091	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝑑↑𝐷) ∈ ℝ)
28	19	rpcnd 12956	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ∈ ℂ)
29	19	rpne0d 12959	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ≠ 0)
30	25	nn0zd 12518	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℤ)
31	30	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
32	28, 29, 31	expne0d 14080	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝑑↑𝐷) ≠ 0)
33	21, 27, 32	redivcld 11974	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) ∈ ℝ)
34		signsply0.b	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝐵 = (𝐶‘𝐷)
35		0re 11139	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 ∈ ℝ
36		signsply0.c	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 𝐶 = (coeff‘𝐹)
37	36	coef2 26197	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 0 ∈ ℝ) → 𝐶:ℕ0⟶ℝ)
38	35, 37	mpan2 692	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐶:ℕ0⟶ℝ)
39	38	ffvelcdmda 7031	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝐷 ∈ ℕ0) → (𝐶‘𝐷) ∈ ℝ)
40	34, 39	eqeltrid 2841	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝐷 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℝ)
41	17, 25, 40	syl2anc 585	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
42	41	ad2antrr 727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
43	42	renegcld 11569	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → -𝐵 ∈ ℝ)
44	33, 42, 43	absdifltd 15364	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → ((abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵 ↔ ((𝐵 − -𝐵) < ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) ∧ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < (𝐵 + -𝐵))))
45	44	simplbda 499	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) → ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < (𝐵 + -𝐵))
46	41	recnd 11165	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
47	46	ad2antrr 727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℂ)
48	47	negidd 11487	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝐵 + -𝐵) = 0)
49	48	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) → (𝐵 + -𝐵) = 0)
50	45, 49	breqtrd 5125	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) → ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < 0)
51	19, 31	rpexpcld 14175	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝑑↑𝐷) ∈ ℝ+)
52	21, 51	ge0divd 12992	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (0 ≤ (𝐹‘𝑑) ↔ 0 ≤ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷))))
53	52	notbid 318	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (¬ 0 ≤ (𝐹‘𝑑) ↔ ¬ 0 ≤ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷))))
54		0red 11140	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 0 ∈ ℝ)
55	21, 54	ltnled 11285	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → ((𝐹‘𝑑) < 0 ↔ ¬ 0 ≤ (𝐹‘𝑑)))
56	33, 54	ltnled 11285	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < 0 ↔ ¬ 0 ≤ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷))))
57	53, 55, 56	3bitr4d 311	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → ((𝐹‘𝑑) < 0 ↔ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < 0))
58	57	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) → ((𝐹‘𝑑) < 0 ↔ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < 0))
59	50, 58	mpbird 257	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵) → (𝐹‘𝑑) < 0)
60	16, 59	syldan 592	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)) → (𝐹‘𝑑) < 0)
61		0red 11140	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 0 ∈ ℝ)
62		simplr 769	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 𝑑 ∈ ℝ+)
63	62	rpred 12954	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 𝑑 ∈ ℝ)
64	62	rpgt0d 12957	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 0 < 𝑑)
65		iccssre 13350	. . . . . . . 8 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑑 ∈ ℝ) → (0[,]𝑑) ⊆ ℝ)
66	35, 63, 65	sylancr 588	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → (0[,]𝑑) ⊆ ℝ)
67		ax-resscn 11088	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
68	66, 67	sstrdi 3947	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → (0[,]𝑑) ⊆ ℂ)
69		plycn 26227	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))
70	17, 69	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))
71	70	ad3antrrr 731	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))
72	17	ad4antr 733	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝑑)) → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
73	66	sselda 3934	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝑑)) → 𝑥 ∈ ℝ)
74	72, 73	plyrecld 34719	. . . . . 6 ⊢ (((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝑑)) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
75		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → (𝐹‘𝑑) < 0)
76		simplll 775	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 𝜑)
77	76, 41	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 𝐵 ∈ ℝ)
78		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) → -𝐵 ∈ ℝ+)
79	78	ad2antrr 727	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → -𝐵 ∈ ℝ+)
80		negelrp 12945	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → (-𝐵 ∈ ℝ+ ↔ 𝐵 < 0))
81	80	biimpa 476	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) → 𝐵 < 0)
82	77, 79, 81	syl2anc 585	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 𝐵 < 0)
83		signsply0.a	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝐴 = (𝐶‘0)
84	17, 35, 37	sylancl 587	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐶:ℕ0⟶ℝ)
85		0nn0 12421	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 ∈ ℕ0
86	85	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
87	84, 86	ffvelcdmd 7032	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘0) ∈ ℝ)
88	83, 87	eqeltrid 2841	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
89		signsply0.3	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐵) < 0)
90	88, 41, 89	mul2lt0rlt0 13014	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 < 0) → 0 < 𝐴)
91	90, 83	breqtrdi 5140	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 < 0) → 0 < (𝐶‘0))
92	76, 82, 91	syl2anc 585	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 0 < (𝐶‘0))
93	36	coefv0 26214	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹‘0) = (𝐶‘0))
94	17, 93	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = (𝐶‘0))
95	94	ad3antrrr 731	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → (𝐹‘0) = (𝐶‘0))
96	92, 95	breqtrrd 5127	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → 0 < (𝐹‘0))
97	75, 96	jca 511	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → ((𝐹‘𝑑) < 0 ∧ 0 < (𝐹‘0)))
98	61, 63, 61, 64, 68, 71, 74, 97	ivth2 25417	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → ∃𝑧 ∈ (0(,)𝑑)(𝐹‘𝑧) = 0)
99		0le0 12251	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ≤ 0
100		pnfge 13049	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ* → 𝑑 ≤ +∞)
101	3, 100	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → 𝑑 ≤ +∞)
102		0xr 11184	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ*
103		pnfxr 11191	. . . . . . . . 9 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
104		ioossioo 13362	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 ≤ 0 ∧ 𝑑 ≤ +∞)) → (0(,)𝑑) ⊆ (0(,)+∞))
105	102, 103, 104	mpanl12 703	. . . . . . . 8 ⊢ ((0 ≤ 0 ∧ 𝑑 ≤ +∞) → (0(,)𝑑) ⊆ (0(,)+∞))
106	99, 101, 105	sylancr 588	. . . . . . 7 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → (0(,)𝑑) ⊆ (0(,)+∞))
107		ioorp 13346	. . . . . . 7 ⊢ (0(,)+∞) = ℝ+
108	106, 107	sseqtrdi 3975	. . . . . 6 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → (0(,)𝑑) ⊆ ℝ+)
109		ssrexv 4004	. . . . . 6 ⊢ ((0(,)𝑑) ⊆ ℝ+ → (∃𝑧 ∈ (0(,)𝑑)(𝐹‘𝑧) = 0 → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0))
110	62, 108, 109	3syl 18	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → (∃𝑧 ∈ (0(,)𝑑)(𝐹‘𝑧) = 0 → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0))
111	98, 110	mpd 15	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (𝐹‘𝑑) < 0) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)
112	60, 111	syldan 592	. . 3 ⊢ ((((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)
113		plyf 26164	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
114	17, 113	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
115	114	ffnd 6664	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn ℂ)
116		ovex 7394	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥↑𝐷) ∈ V
117	116	rgenw 3056	. . . . . . . . . 10 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥↑𝐷) ∈ V
118		eqid 2737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))
119	118	fnmpt 6633	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥↑𝐷) ∈ V → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷)) Fn ℝ+)
120	117, 119	mp1i 13	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷)) Fn ℝ+)
121		cnex 11112	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℂ ∈ V
122	121	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ℂ ∈ V)
123		rpssre 12918	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℝ+ ⊆ ℝ
124	123, 67	sstri 3944	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℝ+ ⊆ ℂ
125	121, 124	ssexi 5268	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℝ+ ∈ V
126	125	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ℝ+ ∈ V)
127		sseqin2 4176	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℝ+ ⊆ ℂ ↔ (ℂ ∩ ℝ+) = ℝ+)
128	124, 127	mpbi 230	. . . . . . . . 9 ⊢ (ℂ ∩ ℝ+) = ℝ+
129		eqidd 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝑓) = (𝐹‘𝑓))
130		eqidd 2738	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷)))
131		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥 = 𝑓) → 𝑥 = 𝑓)
132	131	oveq1d 7376	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥 = 𝑓) → (𝑥↑𝐷) = (𝑓↑𝐷))
133		simpr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → 𝑓 ∈ ℝ+)
134		ovexd 7396	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → (𝑓↑𝐷) ∈ V)
135	130, 132, 133, 134	fvmptd 6950	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))‘𝑓) = (𝑓↑𝐷))
136	115, 120, 122, 126, 128, 129, 135	offval 7634	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘f / (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))) = (𝑓 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷))))
137		oveq1 7368	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = 𝑓 → (𝑥↑𝐷) = (𝑓↑𝐷))
138	137	cbvmptv 5203	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷)) = (𝑓 ∈ ℝ+ ↦ (𝑓↑𝐷))
139	22, 36, 34, 138	signsplypnf 34720	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 𝐵)
140	17, 139	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘f / (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 𝐵)
141	136, 140	eqbrtrrd 5123	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑓 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷))) ⇝𝑟 𝐵)
142	114	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
143	133	rpcnd 12956	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → 𝑓 ∈ ℂ)
144	142, 143	ffvelcdmd 7032	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → (𝐹‘𝑓) ∈ ℂ)
145	25	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℕ0)
146	143, 145	expcld 14074	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → (𝑓↑𝐷) ∈ ℂ)
147	133	rpne0d 12959	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → 𝑓 ≠ 0)
148	30	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
149	143, 147, 148	expne0d 14080	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → (𝑓↑𝐷) ≠ 0)
150	144, 146, 149	divcld 11922	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ℝ+) → ((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) ∈ ℂ)
151	150	ralrimiva 3129	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∀𝑓 ∈ ℝ+ ((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) ∈ ℂ)
152	123	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
153		1red 11138	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
154	151, 152, 46, 153	rlim3 15426	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑓 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷))) ⇝𝑟 𝐵 ↔ ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ (1[,)+∞)∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒)))
155	141, 154	mpbid 232	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ (1[,)+∞)∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒))
156		0lt1 11664	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 < 1
157		pnfge 13049	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (+∞ ∈ ℝ* → +∞ ≤ +∞)
158	103, 157	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ +∞ ≤ +∞
159		icossioo 13361	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 < 1 ∧ +∞ ≤ +∞)) → (1[,)+∞) ⊆ (0(,)+∞))
160	102, 103, 156, 158, 159	mp4an 694	. . . . . . . . 9 ⊢ (1[,)+∞) ⊆ (0(,)+∞)
161	160, 107	sseqtri 3983	. . . . . . . 8 ⊢ (1[,)+∞) ⊆ ℝ+
162		ssrexv 4004	. . . . . . . 8 ⊢ ((1[,)+∞) ⊆ ℝ+ → (∃𝑑 ∈ (1[,)+∞)∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒)))
163	161, 162	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑑 ∈ (1[,)+∞)∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒))
164	163	ralimi 3074	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ (1[,)+∞)∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒))
165	155, 164	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒))
166	165	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒))
167		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = -𝐵) → 𝑒 = -𝐵)
168	167	breq2d 5111	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = -𝐵) → ((abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒 ↔ (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵))
169	168	imbi2d 340	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = -𝐵) → ((𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) ↔ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)))
170	169	rexralbidv 3203	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = -𝐵) → (∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) ↔ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)))
171	78, 170	rspcdv 3569	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) → (∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵)))
172	166, 171	mpd 15	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < -𝐵))
173	112, 172	r19.29a 3145	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ -𝐵 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)
174		simplr 769	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)) → 𝑑 ∈ ℝ+)
175		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)) → ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵))
176	4	ad2antlr 728	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)) → 𝑑 ≤ 𝑑)
177	12	breq1d 5109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → ((abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵 ↔ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵))
178	8, 177	imbi12d 344	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 𝑓 = 𝑑) → ((𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) ↔ (𝑑 ≤ 𝑑 → (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)))
179	6, 178	rspcdv 3569	. . . . . 6 ⊢ (𝑑 ∈ ℝ+ → (∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) → (𝑑 ≤ 𝑑 → (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)))
180	174, 175, 176, 179	syl3c 66	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)) → (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)
181	46	ad2antrr 727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℂ)
182	181	subidd 11485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝐵 − 𝐵) = 0)
183	182	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) → (𝐵 − 𝐵) = 0)
184	17	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
185	123	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → ℝ+ ⊆ ℝ)
186	185	sselda 3934	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ∈ ℝ)
187	184, 186	plyrecld 34719	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝐹‘𝑑) ∈ ℝ)
188	25	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℕ0)
189	186, 188	reexpcld 14091	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝑑↑𝐷) ∈ ℝ)
190	186	recnd 11165	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ∈ ℂ)
191		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ∈ ℝ+)
192	191	rpne0d 12959	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝑑 ≠ 0)
193	30	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
194	190, 192, 193	expne0d 14080	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝑑↑𝐷) ≠ 0)
195	187, 189, 194	redivcld 11974	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) ∈ ℝ)
196	41	ad2antrr 727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
197	195, 196, 196	absdifltd 15364	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → ((abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵 ↔ ((𝐵 − 𝐵) < ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) ∧ ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) < (𝐵 + 𝐵))))
198	197	simprbda 498	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) → (𝐵 − 𝐵) < ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)))
199	183, 198	eqbrtrrd 5123	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) → 0 < ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)))
200	191, 193	rpexpcld 14175	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (𝑑↑𝐷) ∈ ℝ+)
201	187, 200	gt0divd 12991	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (0 < (𝐹‘𝑑) ↔ 0 < ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷))))
202	201	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) → (0 < (𝐹‘𝑑) ↔ 0 < ((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷))))
203	199, 202	mpbird 257	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ (abs‘(((𝐹‘𝑑) / (𝑑↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵) → 0 < (𝐹‘𝑑))
204	180, 203	syldan 592	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)) → 0 < (𝐹‘𝑑))
205		0red 11140	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 0 ∈ ℝ)
206		simplr 769	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 𝑑 ∈ ℝ+)
207	206	rpred 12954	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 𝑑 ∈ ℝ)
208	206	rpgt0d 12957	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 0 < 𝑑)
209	35, 207, 65	sylancr 588	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → (0[,]𝑑) ⊆ ℝ)
210	209, 67	sstrdi 3947	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → (0[,]𝑑) ⊆ ℂ)
211	70	ad3antrrr 731	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))
212	17	ad4antr 733	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝑑)) → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
213	209	sselda 3934	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝑑)) → 𝑥 ∈ ℝ)
214	212, 213	plyrecld 34719	. . . . . 6 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝑑)) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
215	94	ad3antrrr 731	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → (𝐹‘0) = (𝐶‘0))
216		simplll 775	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 𝜑)
217		simpr1 1196	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 0 < (𝐹‘𝑑))) → 𝐵 ∈ ℝ+)
218	217	rpgt0d 12957	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝑑 ∈ ℝ+ ∧ 0 < (𝐹‘𝑑))) → 0 < 𝐵)
219	218	3anassrs 1362	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 0 < 𝐵)
220	88, 41, 89	mul2lt0rgt0 13015	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 0 < 𝐵) → 𝐴 < 0)
221	216, 219, 220	syl2anc 585	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 𝐴 < 0)
222	83, 221	eqbrtrrid 5135	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → (𝐶‘0) < 0)
223	215, 222	eqbrtrd 5121	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → (𝐹‘0) < 0)
224		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → 0 < (𝐹‘𝑑))
225	223, 224	jca 511	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → ((𝐹‘0) < 0 ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)))
226	205, 207, 205, 208, 210, 211, 214, 225	ivth 25416	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → ∃𝑧 ∈ (0(,)𝑑)(𝐹‘𝑧) = 0)
227	206, 108, 109	3syl 18	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → (∃𝑧 ∈ (0(,)𝑑)(𝐹‘𝑧) = 0 → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0))
228	226, 227	mpd 15	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 0 < (𝐹‘𝑑)) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)
229	204, 228	syldan 592	. . 3 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)
230	165	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒))
231		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ+)
232		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = 𝐵) → 𝑒 = 𝐵)
233	232	breq2d 5111	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = 𝐵) → ((abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒 ↔ (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵))
234	233	imbi2d 340	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = 𝐵) → ((𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) ↔ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)))
235	234	rexralbidv 3203	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) ∧ 𝑒 = 𝐵) → (∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) ↔ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)))
236	231, 235	rspcdv 3569	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → (∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝑒) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵)))
237	230, 236	mpd 15	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑓 ∈ ℝ+ (𝑑 ≤ 𝑓 → (abs‘(((𝐹‘𝑓) / (𝑓↑𝐷)) − 𝐵)) < 𝐵))
238	229, 237	r19.29a 3145	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)
239		signsply0.2	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ≠ 0𝑝)
240	22, 36	dgreq0 26232	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐶‘𝐷) = 0))
241	17, 240	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐶‘𝐷) = 0))
242	241	necon3bid 2977	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ≠ 0𝑝 ↔ (𝐶‘𝐷) ≠ 0))
243	239, 242	mpbid 232	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘𝐷) ≠ 0)
244	34	neeq1i 2997	. . . 4 ⊢ (𝐵 ≠ 0 ↔ (𝐶‘𝐷) ≠ 0)
245	243, 244	sylibr 234	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ 0)
246		rpneg 12944	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐵 ∈ ℝ+ ↔ ¬ -𝐵 ∈ ℝ+))
247	246	biimprd 248	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (¬ -𝐵 ∈ ℝ+ → 𝐵 ∈ ℝ+))
248	247	orrd 864	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (-𝐵 ∈ ℝ+ ∨ 𝐵 ∈ ℝ+))
249	41, 245, 248	syl2anc 585	. 2 ⊢ (𝜑 → (-𝐵 ∈ ℝ+ ∨ 𝐵 ∈ ℝ+))
250	173, 238, 249	mpjaodan 961	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ ℝ+ (𝐹‘𝑧) = 0)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 848   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∀wral 3052  ∃wrex 3061  Vcvv 3441   ∩ cin 3901   ⊆ wss 3902   class class class wbr 5099   ↦ cmpt 5180   Fn wfn 6488  ⟶wf 6489  ‘cfv 6493  (class class class)co 7361   ∘_f cof 7623  ℂcc 11029  ℝcr 11030  0cc0 11031  1c1 11032   + caddc 11034   · cmul 11036  +∞cpnf 11168  ℝ^*cxr 11170   < clt 11171   ≤ cle 11172   − cmin 11369  -cneg 11370   / cdiv 11799  ℕ₀cn0 12406  ℤcz 12493  ℝ⁺crp 12910  (,)cioo 13266  [,)cico 13268  [,]cicc 13269  ↑cexp 13989  abscabs 15162   ⇝_𝑟 crli 15413  –cn→ccncf 24830  0_𝑝c0p 25631  Polycply 26150  coeffccoe 26152  degcdgr 26153

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7683  ax-inf2 9555  ax-cnex 11087  ax-resscn 11088  ax-1cn 11089  ax-icn 11090  ax-addcl 11091  ax-addrcl 11092  ax-mulcl 11093  ax-mulrcl 11094  ax-mulcom 11095  ax-addass 11096  ax-mulass 11097  ax-distr 11098  ax-i2m1 11099  ax-1ne0 11100  ax-1rid 11101  ax-rnegex 11102  ax-rrecex 11103  ax-cnre 11104  ax-pre-lttri 11105  ax-pre-lttrn 11106  ax-pre-ltadd 11107  ax-pre-mulgt0 11108  ax-pre-sup 11109  ax-addf 11110

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-iin 4950  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-of 7625  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-supp 8106  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-2o 8401  df-er 8638  df-map 8770  df-pm 8771  df-ixp 8841  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-fsupp 9270  df-fi 9319  df-sup 9350  df-inf 9351  df-oi 9420  df-card 9856  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-div 11800  df-nn 12151  df-2 12213  df-3 12214  df-4 12215  df-5 12216  df-6 12217  df-7 12218  df-8 12219  df-9 12220  df-n0 12407  df-z 12494  df-dec 12613  df-uz 12757  df-q 12867  df-rp 12911  df-xneg 13031  df-xadd 13032  df-xmul 13033  df-ioo 13270  df-ioc 13271  df-ico 13272  df-icc 13273  df-fz 13429  df-fzo 13576  df-fl 13717  df-mod 13795  df-seq 13930  df-exp 13990  df-fac 14202  df-bc 14231  df-hash 14259  df-shft 14995  df-cj 15027  df-re 15028  df-im 15029  df-sqrt 15163  df-abs 15164  df-limsup 15399  df-clim 15416  df-rlim 15417  df-sum 15615  df-ef 15995  df-sin 15997  df-cos 15998  df-pi 16000  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17142  df-ress 17163  df-plusg 17195  df-mulr 17196  df-starv 17197  df-sca 17198  df-vsca 17199  df-ip 17200  df-tset 17201  df-ple 17202  df-ds 17204  df-unif 17205  df-hom 17206  df-cco 17207  df-rest 17347  df-topn 17348  df-0g 17366  df-gsum 17367  df-topgen 17368  df-pt 17369  df-prds 17372  df-xrs 17428  df-qtop 17433  df-imas 17434  df-xps 17436  df-mre 17510  df-mrc 17511  df-acs 17513  df-mgm 18570  df-sgrp 18649  df-mnd 18665  df-submnd 18714  df-mulg 19003  df-cntz 19251  df-cmn 19716  df-psmet 21306  df-xmet 21307  df-met 21308  df-bl 21309  df-mopn 21310  df-fbas 21311  df-fg 21312  df-cnfld 21315  df-top 22843  df-topon 22860  df-topsp 22882  df-bases 22895  df-cld 22968  df-ntr 22969  df-cls 22970  df-nei 23047  df-lp 23085  df-perf 23086  df-cn 23176  df-cnp 23177  df-haus 23264  df-tx 23511  df-hmeo 23704  df-fil 23795  df-fm 23887  df-flim 23888  df-flf 23889  df-xms 24269  df-ms 24270  df-tms 24271  df-cncf 24832  df-0p 25632  df-limc 25828  df-dv 25829  df-ply 26154  df-coe 26156  df-dgr 26157  df-log 26526  df-cxp 26527

This theorem is referenced by: (None)