ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  resqrexlemoverl GIF version

Theorem resqrexlemoverl 9619
Description: Lemma for resqrex 9624. Every term in the sequence is an overestimate compared with the limit 𝐿. Although this theorem is stated in terms of a particular sequence the proof could be adapted for any decreasing convergent sequence. (Contributed by Jim Kingdon, 9-Aug-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
resqrexlemex.seq 𝐹 = seq1((𝑦 ∈ ℝ+, 𝑧 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑦 + (𝐴 / 𝑦)) / 2)), (ℕ × {(1 + 𝐴)}), ℝ+)
resqrexlemex.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
resqrexlemex.agt0 (𝜑 → 0 ≤ 𝐴)
resqrexlemgt0.rr (𝜑𝐿 ∈ ℝ)
resqrexlemgt0.lim (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒)))
resqrexlemoverl.k (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
resqrexlemoverl (𝜑𝐿 ≤ (𝐹𝐾))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐴,𝑧   𝑒,𝐹,𝑖,𝑗   𝑦,𝐹,𝑧,𝑖,𝑗   𝑒,𝐾,𝑖,𝑗   𝑦,𝐾,𝑧   𝑒,𝐿,𝑖,𝑗   𝑦,𝐿,𝑧   𝜑,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑒,𝑖,𝑗)   𝐴(𝑒,𝑖,𝑗)

Proof of Theorem resqrexlemoverl
Dummy variable 𝑏 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 resqrexlemex.seq . . . . . . . . . . 11 𝐹 = seq1((𝑦 ∈ ℝ+, 𝑧 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑦 + (𝐴 / 𝑦)) / 2)), (ℕ × {(1 + 𝐴)}), ℝ+)
2 resqrexlemex.a . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
3 resqrexlemex.agt0 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ 𝐴)
41, 2, 3resqrexlemf 9605 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹:ℕ⟶ℝ+)
5 resqrexlemoverl.k . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
64, 5ffvelrnd 5303 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹𝐾) ∈ ℝ+)
76rpred 8622 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹𝐾) ∈ ℝ)
8 resqrexlemgt0.rr . . . . . . . 8 (𝜑𝐿 ∈ ℝ)
9 difrp 8619 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐾) ∈ ℝ ∧ 𝐿 ∈ ℝ) → ((𝐹𝐾) < 𝐿 ↔ (𝐿 − (𝐹𝐾)) ∈ ℝ+))
107, 8, 9syl2anc 391 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹𝐾) < 𝐿 ↔ (𝐿 − (𝐹𝐾)) ∈ ℝ+))
1110biimpa 280 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) → (𝐿 − (𝐹𝐾)) ∈ ℝ+)
12 resqrexlemgt0.lim . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒)))
1312adantr 261 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) → ∀𝑒 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒)))
14 oveq2 5520 . . . . . . . . . 10 (𝑒 = (𝐿 − (𝐹𝐾)) → (𝐿 + 𝑒) = (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
1514breq2d 3776 . . . . . . . . 9 (𝑒 = (𝐿 − (𝐹𝐾)) → ((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ↔ (𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
16 oveq2 5520 . . . . . . . . . 10 (𝑒 = (𝐿 − (𝐹𝐾)) → ((𝐹𝑖) + 𝑒) = ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
1716breq2d 3776 . . . . . . . . 9 (𝑒 = (𝐿 − (𝐹𝐾)) → (𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒) ↔ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
1815, 17anbi12d 442 . . . . . . . 8 (𝑒 = (𝐿 − (𝐹𝐾)) → (((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒)) ↔ ((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
1918rexralbidv 2350 . . . . . . 7 (𝑒 = (𝐿 − (𝐹𝐾)) → (∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒)) ↔ ∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
2019rspcv 2652 . . . . . 6 ((𝐿 − (𝐹𝐾)) ∈ ℝ+ → (∀𝑒 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + 𝑒) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + 𝑒)) → ∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
2111, 13, 20sylc 56 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) → ∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
22 fveq2 5178 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑏 → (ℤ𝑗) = (ℤ𝑏))
2322raleqdv 2511 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑏 → (∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))) ↔ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
2423cbvrexv 2534 . . . . 5 (∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))) ↔ ∃𝑏 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
2521, 24sylib 127 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) → ∃𝑏 ∈ ℕ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
26 simprl 483 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝑏 ∈ ℕ)
2726nnzd 8359 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝑏 ∈ ℤ)
2827adantr 261 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝑏 ∈ ℤ)
295ad2antrr 457 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐾 ∈ ℕ)
3029nnzd 8359 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐾 ∈ ℤ)
3130adantr 261 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝐾 ∈ ℤ)
32 simpr 103 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝑏𝐾)
33 eluz2 8479 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (ℤ𝑏) ↔ (𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑏𝐾))
3428, 31, 32, 33syl3anbrc 1088 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝐾 ∈ (ℤ𝑏))
35 simprr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
3635adantr 261 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
37 fveq2 5178 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝐾 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝐾))
3837breq1d 3774 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝐾 → ((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ↔ (𝐹𝐾) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
3937oveq1d 5527 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝐾 → ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))) = ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
4039breq2d 3776 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝐾 → (𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ↔ 𝐿 < ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
4138, 40anbi12d 442 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝐾 → (((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))) ↔ ((𝐹𝐾) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
4241rspcv 2652 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ (ℤ𝑏) → (∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))) → ((𝐹𝐾) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
4334, 36, 42sylc 56 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → ((𝐹𝐾) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
4443simprd 107 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝐿 < ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
456ad2antrr 457 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝐾) ∈ ℝ+)
4645rpcnd 8624 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝐾) ∈ ℂ)
4746adantr 261 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → (𝐹𝐾) ∈ ℂ)
488ad2antrr 457 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐿 ∈ ℝ)
4948recnd 7054 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐿 ∈ ℂ)
5049adantr 261 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝐿 ∈ ℂ)
5147, 50pncan3d 7325 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → ((𝐹𝐾) + (𝐿 − (𝐹𝐾))) = 𝐿)
5244, 51breqtrd 3788 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝐿 < 𝐿)
538ad3antrrr 461 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → 𝐿 ∈ ℝ)
5453ltnrd 7129 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → ¬ 𝐿 < 𝐿)
5552, 54pm2.21fal 1264 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝑏𝐾) → ⊥)
562ad3antrrr 461 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → 𝐴 ∈ ℝ)
573ad3antrrr 461 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → 0 ≤ 𝐴)
585ad3antrrr 461 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → 𝐾 ∈ ℕ)
5926adantr 261 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → 𝑏 ∈ ℕ)
60 simpr 103 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → 𝐾 < 𝑏)
611, 56, 57, 58, 59, 60resqrexlemdecn 9610 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → (𝐹𝑏) < (𝐹𝐾))
627ad3antrrr 461 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → (𝐹𝐾) ∈ ℝ)
634ad2antrr 457 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐹:ℕ⟶ℝ+)
6463, 26ffvelrnd 5303 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝑏) ∈ ℝ+)
6564rpred 8622 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝑏) ∈ ℝ)
6665adantr 261 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → (𝐹𝑏) ∈ ℝ)
67 uzid 8487 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ (ℤ𝑏))
6827, 67syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝑏 ∈ (ℤ𝑏))
69 fveq2 5178 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 = 𝑏 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑏))
7069breq1d 3774 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = 𝑏 → ((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ↔ (𝐹𝑏) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
7169oveq1d 5527 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 = 𝑏 → ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))) = ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
7271breq2d 3776 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = 𝑏 → (𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ↔ 𝐿 < ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
7370, 72anbi12d 442 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = 𝑏 → (((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))) ↔ ((𝐹𝑏) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
7473rspcv 2652 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑏 ∈ (ℤ𝑏) → (∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))) → ((𝐹𝑏) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))))
7568, 35, 74sylc 56 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → ((𝐹𝑏) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))
7675simprd 107 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐿 < ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
7764rpcnd 8624 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝑏) ∈ ℂ)
7877, 49, 46addsubassd 7342 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (((𝐹𝑏) + 𝐿) − (𝐹𝐾)) = ((𝐹𝑏) + (𝐿 − (𝐹𝐾))))
7976, 78breqtrrd 3790 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → 𝐿 < (((𝐹𝑏) + 𝐿) − (𝐹𝐾)))
807ad2antrr 457 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝐾) ∈ ℝ)
8165, 48readdcld 7055 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → ((𝐹𝑏) + 𝐿) ∈ ℝ)
8280, 48, 81ltaddsub2d 7537 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (((𝐹𝐾) + 𝐿) < ((𝐹𝑏) + 𝐿) ↔ 𝐿 < (((𝐹𝑏) + 𝐿) − (𝐹𝐾))))
8379, 82mpbird 156 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → ((𝐹𝐾) + 𝐿) < ((𝐹𝑏) + 𝐿))
8480, 65, 48ltadd1d 7529 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → ((𝐹𝐾) < (𝐹𝑏) ↔ ((𝐹𝐾) + 𝐿) < ((𝐹𝑏) + 𝐿)))
8583, 84mpbird 156 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝐹𝐾) < (𝐹𝑏))
8685adantr 261 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → (𝐹𝐾) < (𝐹𝑏))
8762, 66, 86ltnsymd 7136 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → ¬ (𝐹𝑏) < (𝐹𝐾))
8861, 87pm2.21fal 1264 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) ∧ 𝐾 < 𝑏) → ⊥)
89 zlelttric 8290 . . . . . 6 ((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑏𝐾𝐾 < 𝑏))
9027, 30, 89syl2anc 391 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → (𝑏𝐾𝐾 < 𝑏))
9155, 88, 90mpjaodan 711 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) ∧ (𝑏 ∈ ℕ ∧ ∀𝑖 ∈ (ℤ𝑏)((𝐹𝑖) < (𝐿 + (𝐿 − (𝐹𝐾))) ∧ 𝐿 < ((𝐹𝑖) + (𝐿 − (𝐹𝐾)))))) → ⊥)
9225, 91rexlimddv 2437 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐹𝐾) < 𝐿) → ⊥)
9392inegd 1263 . 2 (𝜑 → ¬ (𝐹𝐾) < 𝐿)
948, 7lenltd 7134 . 2 (𝜑 → (𝐿 ≤ (𝐹𝐾) ↔ ¬ (𝐹𝐾) < 𝐿))
9593, 94mpbird 156 1 (𝜑𝐿 ≤ (𝐹𝐾))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 97  wb 98  wo 629   = wceq 1243  wfal 1248  wcel 1393  wral 2306  wrex 2307  {csn 3375   class class class wbr 3764   × cxp 4343  wf 4898  cfv 4902  (class class class)co 5512  cmpt2 5514  cc 6887  cr 6888  0cc0 6889  1c1 6890   + caddc 6892   < clt 7060  cle 7061  cmin 7182   / cdiv 7651  cn 7914  2c2 7964  cz 8245  cuz 8473  +crp 8583  seqcseq 9211
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-13 1404  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-coll 3872  ax-sep 3875  ax-nul 3883  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-setind 4262  ax-iinf 4311  ax-cnex 6975  ax-resscn 6976  ax-1cn 6977  ax-1re 6978  ax-icn 6979  ax-addcl 6980  ax-addrcl 6981  ax-mulcl 6982  ax-mulrcl 6983  ax-addcom 6984  ax-mulcom 6985  ax-addass 6986  ax-mulass 6987  ax-distr 6988  ax-i2m1 6989  ax-1rid 6991  ax-0id 6992  ax-rnegex 6993  ax-precex 6994  ax-cnre 6995  ax-pre-ltirr 6996  ax-pre-ltwlin 6997  ax-pre-lttrn 6998  ax-pre-apti 6999  ax-pre-ltadd 7000  ax-pre-mulgt0 7001  ax-pre-mulext 7002
This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-dc 743  df-3or 886  df-3an 887  df-tru 1246  df-fal 1249  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ne 2206  df-nel 2207  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rmo 2314  df-rab 2315  df-v 2559  df-sbc 2765  df-csb 2853  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-nul 3225  df-if 3332  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-uni 3581  df-int 3616  df-iun 3659  df-br 3765  df-opab 3819  df-mpt 3820  df-tr 3855  df-eprel 4026  df-id 4030  df-po 4033  df-iso 4034  df-iord 4103  df-on 4105  df-suc 4108  df-iom 4314  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-iota 4867  df-fun 4904  df-fn 4905  df-f 4906  df-f1 4907  df-fo 4908  df-f1o 4909  df-fv 4910  df-riota 5468  df-ov 5515  df-oprab 5516  df-mpt2 5517  df-1st 5767  df-2nd 5768  df-recs 5920  df-irdg 5957  df-frec 5978  df-1o 6001  df-2o 6002  df-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-ni 6402  df-pli 6403  df-mi 6404  df-lti 6405  df-plpq 6442  df-mpq 6443  df-enq 6445  df-nqqs 6446  df-plqqs 6447  df-mqqs 6448  df-1nqqs 6449  df-rq 6450  df-ltnqqs 6451  df-enq0 6522  df-nq0 6523  df-0nq0 6524  df-plq0 6525  df-mq0 6526  df-inp 6564  df-i1p 6565  df-iplp 6566  df-iltp 6568  df-enr 6811  df-nr 6812  df-ltr 6815  df-0r 6816  df-1r 6817  df-0 6896  df-1 6897  df-r 6899  df-lt 6902  df-pnf 7062  df-mnf 7063  df-xr 7064  df-ltxr 7065  df-le 7066  df-sub 7184  df-neg 7185  df-reap 7566  df-ap 7573  df-div 7652  df-inn 7915  df-2 7973  df-3 7974  df-4 7975  df-n0 8182  df-z 8246  df-uz 8474  df-rp 8584  df-iseq 9212  df-iexp 9255
This theorem is referenced by:  resqrexlemglsq  9620
  Copyright terms: Public domain W3C validator