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

Theorem icodiamlt 14022
Description: Two elements in a half-open interval have separation strictly less than the difference between the endpoints. (Contributed by Stefan O'Rear, 12-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
icodiamlt (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵))) → (abs‘(𝐶𝐷)) < (𝐵𝐴))

Proof of Theorem icodiamlt
StepHypRef Expression
1 rexr 9964 . . . 4 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℝ*)
2 elico2 12108 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ↔ (𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵)))
3 elico2 12108 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵) ↔ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵)))
42, 3anbi12d 743 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵)) ↔ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))))
54biimpd 218 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵)) → ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))))
61, 5sylan2 490 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵)) → ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))))
7 simplr 788 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐵 ∈ ℝ)
87recnd 9947 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐵 ∈ ℂ)
9 simpll 786 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐴 ∈ ℝ)
109recnd 9947 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐴 ∈ ℂ)
118, 10negsubdi2d 10287 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → -(𝐵𝐴) = (𝐴𝐵))
129, 7resubcld 10337 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐴𝐵) ∈ ℝ)
13 simprl1 1099 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐶 ∈ ℝ)
1413, 7resubcld 10337 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐶𝐵) ∈ ℝ)
15 simprr1 1102 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐷 ∈ ℝ)
1613, 15resubcld 10337 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐶𝐷) ∈ ℝ)
17 simprl2 1100 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐴𝐶)
189, 13, 7, 17lesub1dd 10522 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐴𝐵) ≤ (𝐶𝐵))
19 simprr3 1104 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐷 < 𝐵)
2015, 7, 13, 19ltsub2dd 10519 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐶𝐵) < (𝐶𝐷))
2112, 14, 16, 18, 20lelttrd 10074 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐴𝐵) < (𝐶𝐷))
2211, 21eqbrtrd 4605 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → -(𝐵𝐴) < (𝐶𝐷))
237, 15resubcld 10337 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐵𝐷) ∈ ℝ)
247, 9resubcld 10337 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
25 simprl3 1101 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐶 < 𝐵)
2613, 7, 15, 25ltsub1dd 10518 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐶𝐷) < (𝐵𝐷))
27 simprr2 1103 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → 𝐴𝐷)
289, 15, 7, 27lesub2dd 10523 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐵𝐷) ≤ (𝐵𝐴))
2916, 23, 24, 26, 28ltletrd 10076 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (𝐶𝐷) < (𝐵𝐴))
3016, 24absltd 14016 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → ((abs‘(𝐶𝐷)) < (𝐵𝐴) ↔ (-(𝐵𝐴) < (𝐶𝐷) ∧ (𝐶𝐷) < (𝐵𝐴))))
3122, 29, 30mpbir2and 959 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵))) → (abs‘(𝐶𝐷)) < (𝐵𝐴))
3231ex 449 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐶𝐶 < 𝐵) ∧ (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝐷𝐷 < 𝐵)) → (abs‘(𝐶𝐷)) < (𝐵𝐴)))
336, 32syld 46 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵)) → (abs‘(𝐶𝐷)) < (𝐵𝐴)))
3433imp 444 1 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,)𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,)𝐵))) → (abs‘(𝐶𝐷)) < (𝐵𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1031  wcel 1977   class class class wbr 4583  cfv 5804  (class class class)co 6549  cr 9814  *cxr 9952   < clt 9953  cle 9954  cmin 10145  -cneg 10146  [,)cico 12048  abscabs 13822
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-sup 8231  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-rp 11709  df-ico 12052  df-seq 12664  df-exp 12723  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824
This theorem is referenced by:  irrapxlem2  36405  hoiqssbllem2  39513
  Copyright terms: Public domain W3C validator