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Theorem sqrlem7 12059
Description: Lemma for 01sqrex 12060. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jul-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
sqrlem1.1  |-  S  =  { x  e.  RR+  |  ( x ^ 2 )  <_  A }
sqrlem1.2  |-  B  =  sup ( S ,  RR ,  <  )
sqrlem5.3  |-  T  =  { y  |  E. a  e.  S  E. b  e.  S  y  =  ( a  x.  b ) }
Assertion
Ref Expression
sqrlem7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B ^ 2 )  =  A )
Distinct variable groups:    a, b,
y, S    x, a, A, b, y    y, B
Allowed substitution hints:    B( x, a, b)    S( x)    T( x, y, a, b)

Proof of Theorem sqrlem7
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sqrlem1.1 . . 3  |-  S  =  { x  e.  RR+  |  ( x ^ 2 )  <_  A }
2 sqrlem1.2 . . 3  |-  B  =  sup ( S ,  RR ,  <  )
3 sqrlem5.3 . . 3  |-  T  =  { y  |  E. a  e.  S  E. b  e.  S  y  =  ( a  x.  b ) }
41, 2, 3sqrlem6 12058 . 2  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B ^ 2 )  <_  A )
51, 2sqrlem3 12055 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( S  C_  RR  /\  S  =/=  (/)  /\  E. y  e.  RR  A. z  e.  S  z  <_  y
) )
65adantr 453 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( S  C_  RR  /\  S  =/=  (/)  /\  E. y  e.  RR  A. z  e.  S  z  <_  y
) )
71, 2sqrlem4 12056 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B  e.  RR+  /\  B  <_  1 ) )
87adantr 453 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B  e.  RR+  /\  B  <_ 
1 ) )
98simpld 447 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  B  e.  RR+ )
10 rpre 10623 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  RR+  ->  A  e.  RR )
1110adantr 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  A  e.  RR )
12 rpre 10623 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( B  e.  RR+  ->  B  e.  RR )
1312adantr 453 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( B  e.  RR+  /\  B  <_  1 )  ->  B  e.  RR )
147, 13syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  B  e.  RR )
1514resqcld 11554 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B ^ 2 )  e.  RR )
1611, 15resubcld 9470 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR )
1716adantr 453 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  e.  RR )
1815, 11posdifd 9618 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  (
( B ^ 2 )  <  A  <->  0  <  ( A  -  ( B ^ 2 ) ) ) )
1918biimpa 472 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  0  <  ( A  -  ( B ^ 2 ) ) )
2017, 19elrpd 10651 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  e.  RR+ )
21 3re 10076 . . . . . . . 8  |-  3  e.  RR
22 3pos 10089 . . . . . . . 8  |-  0  <  3
2321, 22elrpii 10620 . . . . . . 7  |-  3  e.  RR+
24 rpdivcl 10639 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR+  /\  3  e.  RR+ )  ->  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR+ )
2520, 23, 24sylancl 645 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR+ )
269, 25rpaddcld 10668 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  e.  RR+ )
2714adantr 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  B  e.  RR )
2827recnd 9119 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  B  e.  CC )
29 3nn 10139 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  NN
30 nndivre 10040 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR  /\  3  e.  NN )  ->  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR )
3116, 29, 30sylancl 645 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR )
3231adantr 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR )
3332recnd 9119 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  CC )
34 binom2 11501 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  e.  CC  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  CC )  -> 
( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( B ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( B  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^ 2 ) ) )
3528, 33, 34syl2anc 644 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( B ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^ 2 ) ) )
3615adantr 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B ^ 2 )  e.  RR )
3736recnd 9119 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
38 2re 10074 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
3927, 32remulcld 9121 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  e.  RR )
40 remulcl 9080 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( B  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )  e.  RR )
4138, 39, 40sylancr 646 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )  e.  RR )
4241recnd 9119 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )  e.  CC )
4332resqcld 11554 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 )  e.  RR )
4443recnd 9119 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 )  e.  CC )
4537, 42, 44addassd 9115 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( B ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ^ 2 ) )  =  ( ( B ^ 2 )  +  ( ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) ) ) )
4635, 45eqtrd 2470 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 )  =  ( ( B ^
2 )  +  ( ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) ) ) )
47 2cn 10075 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  CC
48 mulass 9083 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  B  e.  CC  /\  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  CC )  ->  (
( 2  x.  B
)  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  =  ( 2  x.  ( B  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
4947, 48mp3an1 1267 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( B  e.  CC  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  CC )  -> 
( ( 2  x.  B )  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  =  ( 2  x.  ( B  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
5028, 33, 49syl2anc 644 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  B )  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  =  ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
5150eqcomd 2443 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )  =  ( ( 2  x.  B
)  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )
5233sqvald 11525 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 )  =  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )
5351, 52oveq12d 6102 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) )  =  ( ( ( 2  x.  B )  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
54 remulcl 9080 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( 2  x.  B
)  e.  RR )
5538, 27, 54sylancr 646 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  B )  e.  RR )
5655recnd 9119 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  B )  e.  CC )
5756, 33, 33adddird 9118 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( 2  x.  B
)  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  =  ( ( ( 2  x.  B )  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
5853, 57eqtr4d 2473 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) )  =  ( ( ( 2  x.  B )  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )
597simprd 451 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  B  <_  1 )
60 2pos 10087 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  0  <  2
61 1re 9095 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  1  e.  RR
62 lemul2 9868 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( B  e.  RR  /\  1  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( B  <_ 
1  <->  ( 2  x.  B )  <_  (
2  x.  1 ) ) )
6361, 62mp3an2 1268 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( B  e.  RR  /\  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( B  <_  1  <->  ( 2  x.  B )  <_  (
2  x.  1 ) ) )
6438, 60, 63mpanr12 668 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( B  e.  RR  ->  ( B  <_  1  <->  ( 2  x.  B )  <_ 
( 2  x.  1 ) ) )
6514, 64syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B  <_  1  <->  ( 2  x.  B )  <_ 
( 2  x.  1 ) ) )
6659, 65mpbid 203 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  (
2  x.  B )  <_  ( 2  x.  1 ) )
6766adantr 453 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  B )  <_ 
( 2  x.  1 ) )
68 ax-1rid 9065 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 2  e.  RR  ->  (
2  x.  1 )  =  2 )
6938, 68ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2  x.  1 )  =  2
7067, 69syl6breq 4254 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 2  x.  B )  <_ 
2 )
7111adantr 453 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  A  e.  RR )
7261a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  1  e.  RR )
7327sqge0d 11555 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  0  <_  ( B ^ 2 ) )
7471, 36addge01d 9619 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 0  <_  ( B ^
2 )  <->  A  <_  ( A  +  ( B ^ 2 ) ) ) )
7573, 74mpbid 203 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  A  <_  ( A  +  ( B ^ 2 ) ) )
7671, 36, 71lesubaddd 9628 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  A  <->  A  <_  ( A  +  ( B ^ 2 ) ) ) )
7775, 76mpbird 225 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  <_  A )
78 simplr 733 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  A  <_  1 )
7917, 71, 72, 77, 78letrd 9232 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  <_ 
1 )
80 nnge1 10031 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( 3  e.  NN  ->  1  <_  3 )
8129, 80ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  1  <_  3
82 letr 9172 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR  /\  1  e.  RR  /\  3  e.  RR )  ->  (
( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  1  /\  1  <_  3 )  -> 
( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  3 ) )
8361, 21, 82mp3an23 1272 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR  ->  (
( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  1  /\  1  <_  3 )  -> 
( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  3 ) )
8417, 83syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  1  /\  1  <_  3 )  ->  ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  3 ) )
8581, 84mpan2i 660 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  1  ->  ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  3 ) )
8679, 85mpd 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  <_ 
3 )
87 ax-1rid 9065 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 3  e.  RR  ->  (
3  x.  1 )  =  3 )
8821, 87ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 3  x.  1 )  =  3
8986, 88syl6breqr 4255 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  <_ 
( 3  x.  1 ) )
90 ledivmul 9888 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR  /\  1  e.  RR  /\  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  -> 
( ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 )  <_  1  <->  ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  ( 3  x.  1 ) ) )
9161, 90mp3an2 1268 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR  /\  (
3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  ->  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_ 
1  <->  ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  ( 3  x.  1 ) ) )
9221, 22, 91mpanr12 668 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  RR  ->  (
( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_  1  <->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  <_ 
( 3  x.  1 ) ) )
9317, 92syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_ 
1  <->  ( A  -  ( B ^ 2 ) )  <_  ( 3  x.  1 ) ) )
9489, 93mpbird 225 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_ 
1 )
95 le2add 9515 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( 2  x.  B )  e.  RR  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR )  /\  ( 2  e.  RR  /\  1  e.  RR ) )  ->  ( (
( 2  x.  B
)  <_  2  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_  1 )  -> 
( ( 2  x.  B )  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  ( 2  +  1 ) ) )
9638, 61, 95mpanr12 668 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( 2  x.  B
)  e.  RR  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  e.  RR )  -> 
( ( ( 2  x.  B )  <_ 
2  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_ 
1 )  ->  (
( 2  x.  B
)  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  ( 2  +  1 ) ) )
9755, 32, 96syl2anc 644 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( 2  x.  B
)  <_  2  /\  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <_  1 )  -> 
( ( 2  x.  B )  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  ( 2  +  1 ) ) )
9870, 94, 97mp2and 662 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  B )  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_ 
( 2  +  1 ) )
99 df-3 10064 . . . . . . . . . . 11  |-  3  =  ( 2  +  1 )
10098, 99syl6breqr 4255 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  B )  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_ 
3 )
10155, 32readdcld 9120 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  B )  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  e.  RR )
10221a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  3  e.  RR )
103101, 102, 25lemul1d 10692 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( 2  x.  B
)  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  3  <->  ( (
( 2  x.  B
)  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_ 
( 3  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
104100, 103mpbid 203 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( 2  x.  B
)  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_ 
( 3  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )
10517recnd 9119 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( A  -  ( B ^
2 ) )  e.  CC )
106 3cn 10077 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  CC
107 3ne0 10090 . . . . . . . . . . 11  |-  3  =/=  0
108 divcan2 9691 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  CC  /\  3  e.  CC  /\  3  =/=  0 )  ->  (
3  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  =  ( A  -  ( B ^ 2 ) ) )
109106, 107, 108mp3an23 1272 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  e.  CC  ->  (
3  x.  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  =  ( A  -  ( B ^ 2 ) ) )
110105, 109syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( 3  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  =  ( A  -  ( B ^ 2 ) ) )
111104, 110breqtrd 4239 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( 2  x.  B
)  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_ 
( A  -  ( B ^ 2 ) ) )
11258, 111eqbrtrd 4235 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) )  <_ 
( A  -  ( B ^ 2 ) ) )
11341, 43readdcld 9120 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) )  e.  RR )
11436, 113, 71leaddsub2d 9633 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( (
( B ^ 2 )  +  ( ( 2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) ) )  <_  A  <->  ( (
2  x.  ( B  x.  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) )  <_ 
( A  -  ( B ^ 2 ) ) ) )
115112, 114mpbird 225 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( B ^ 2 )  +  ( ( 2  x.  ( B  x.  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) )  +  ( ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ^
2 ) ) )  <_  A )
11646, 115eqbrtrd 4235 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 )  <_  A )
117 oveq1 6091 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  ->  ( y ^ 2 )  =  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 ) )
118117breq1d 4225 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  ->  ( (
y ^ 2 )  <_  A  <->  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 )  <_  A ) )
119 oveq1 6091 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  (
x ^ 2 )  =  ( y ^
2 ) )
120119breq1d 4225 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  y  ->  (
( x ^ 2 )  <_  A  <->  ( y ^ 2 )  <_  A ) )
121120cbvrabv 2957 . . . . . . 7  |-  { x  e.  RR+  |  ( x ^ 2 )  <_  A }  =  {
y  e.  RR+  |  ( y ^ 2 )  <_  A }
1221, 121eqtri 2458 . . . . . 6  |-  S  =  { y  e.  RR+  |  ( y ^ 2 )  <_  A }
123118, 122elrab2 3096 . . . . 5  |-  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  e.  S  <->  ( ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  e.  RR+  /\  (
( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ^ 2 )  <_  A ) )
12426, 116, 123sylanbrc 647 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  e.  S )
125 suprub 9974 . . . . 5  |-  ( ( ( S  C_  RR  /\  S  =/=  (/)  /\  E. y  e.  RR  A. z  e.  S  z  <_  y )  /\  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  e.  S )  ->  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  sup ( S ,  RR ,  <  ) )
126125, 2syl6breqr 4255 . . . 4  |-  ( ( ( S  C_  RR  /\  S  =/=  (/)  /\  E. y  e.  RR  A. z  e.  S  z  <_  y )  /\  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  e.  S )  ->  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  B )
1276, 124, 126syl2anc 644 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_  B )
12825rpgt0d 10656 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  0  <  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )
12931, 14ltaddposd 9615 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  (
0  <  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <->  B  <  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) ) ) )
13014, 31readdcld 9120 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  e.  RR )
13114, 130ltnled 9225 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B  <  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <->  -.  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_  B ) )
132129, 131bitrd 246 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  (
0  <  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 )  <->  -.  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  B ) )
133132biimpa 472 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  0  <  (
( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  ->  -.  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^
2 ) )  / 
3 ) )  <_  B )
134128, 133syldan 458 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  /\  ( B ^
2 )  <  A
)  ->  -.  ( B  +  ( ( A  -  ( B ^ 2 ) )  /  3 ) )  <_  B )
135127, 134pm2.65da 561 . 2  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  -.  ( B ^ 2 )  <  A )
13615, 11eqleltd 9222 . 2  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  (
( B ^ 2 )  =  A  <->  ( ( B ^ 2 )  <_  A  /\  -.  ( B ^ 2 )  < 
A ) ) )
1374, 135, 136mpbir2and 890 1  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  A  <_  1 )  ->  ( B ^ 2 )  =  A )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 937    = wceq 1653    e. wcel 1726   {cab 2424    =/= wne 2601   A.wral 2707   E.wrex 2708   {crab 2711    C_ wss 3322   (/)c0 3630   class class class wbr 4215  (class class class)co 6084   supcsup 7448   CCcc 8993   RRcr 8994   0cc0 8995   1c1 8996    + caddc 8998    x. cmul 9000    < clt 9125    <_ cle 9126    - cmin 9296    / cdiv 9682   NNcn 10005   2c2 10054   3c3 10055   RR+crp 10617   ^cexp 11387
This theorem is referenced by:  01sqrex  12060
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-sep 4333  ax-nul 4341  ax-pow 4380  ax-pr 4406  ax-un 4704  ax-cnex 9051  ax-resscn 9052  ax-1cn 9053  ax-icn 9054  ax-addcl 9055  ax-addrcl 9056  ax-mulcl 9057  ax-mulrcl 9058  ax-mulcom 9059  ax-addass 9060  ax-mulass 9061  ax-distr 9062  ax-i2m1 9063  ax-1ne0 9064  ax-1rid 9065  ax-rnegex 9066  ax-rrecex 9067  ax-cnre 9068  ax-pre-lttri 9069  ax-pre-lttrn 9070  ax-pre-ltadd 9071  ax-pre-mulgt0 9072  ax-pre-sup 9073
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 938  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2712  df-rex 2713  df-reu 2714  df-rmo 2715  df-rab 2716  df-v 2960  df-sbc 3164  df-csb 3254  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-pss 3338  df-nul 3631  df-if 3742  df-pw 3803  df-sn 3822  df-pr 3823  df-tp 3824  df-op 3825  df-uni 4018  df-iun 4097  df-br 4216  df-opab 4270  df-mpt 4271  df-tr 4306  df-eprel 4497  df-id 4501  df-po 4506  df-so 4507  df-fr 4544  df-we 4546  df-ord 4587  df-on 4588  df-lim 4589  df-suc 4590  df-om 4849  df-xp 4887  df-rel 4888  df-cnv 4889  df-co 4890  df-dm 4891  df-rn 4892  df-res 4893  df-ima 4894  df-iota 5421  df-fun 5459  df-fn 5460  df-f 5461  df-f1 5462  df-fo 5463  df-f1o 5464  df-fv 5465  df-ov 6087  df-oprab 6088  df-mpt2 6089  df-2nd 6353  df-riota 6552  df-recs 6636  df-rdg 6671  df-er 6908  df-en 7113  df-dom 7114  df-sdom 7115  df-sup 7449  df-pnf 9127  df-mnf 9128  df-xr 9129  df-ltxr 9130  df-le 9131  df-sub 9298  df-neg 9299  df-div 9683  df-nn 10006  df-2 10063  df-3 10064  df-n0 10227  df-z 10288  df-uz 10494  df-rp 10618  df-seq 11329  df-exp 11388
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