Metamath Proof Explorer


Theorem 01sqrexlem2

Description: Lemma for 01sqrex . (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jul-2013)

Ref Expression
Hypotheses 01sqrexlem1.1 โŠข ๐‘† = { ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆฃ ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) โ‰ค ๐ด }
01sqrexlem1.2 โŠข ๐ต = sup ( ๐‘† , โ„ , < )
Assertion 01sqrexlem2 ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘† )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 01sqrexlem1.1 โŠข ๐‘† = { ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆฃ ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) โ‰ค ๐ด }
2 01sqrexlem1.2 โŠข ๐ต = sup ( ๐‘† , โ„ , < )
3 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
4 rpre โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
5 rpgt0 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ 0 < ๐ด )
6 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
7 lemul1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ด โ‰ค 1 โ†” ( ๐ด ยท ๐ด ) โ‰ค ( 1 ยท ๐ด ) ) )
8 6 7 mp3an2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ด โ‰ค 1 โ†” ( ๐ด ยท ๐ด ) โ‰ค ( 1 ยท ๐ด ) ) )
9 4 4 5 8 syl12anc โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( ๐ด โ‰ค 1 โ†” ( ๐ด ยท ๐ด ) โ‰ค ( 1 ยท ๐ด ) ) )
10 9 biimpa โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ด ) โ‰ค ( 1 ยท ๐ด ) )
11 rpcn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
12 11 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
13 sqval โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( ๐ด ยท ๐ด ) )
14 13 eqcomd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด ยท ๐ด ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
15 12 14 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ด ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
16 11 mullidd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( 1 ยท ๐ด ) = ๐ด )
17 16 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ( 1 ยท ๐ด ) = ๐ด )
18 10 15 17 3brtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โ‰ค ๐ด )
19 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
20 19 breq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) โ‰ค ๐ด โ†” ( ๐ด โ†‘ 2 ) โ‰ค ๐ด ) )
21 20 1 elrab2 โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โ‰ค ๐ด ) )
22 3 18 21 sylanbrc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โ‰ค 1 ) โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘† )