Metamath Proof Explorer


Theorem recgt0

Description: The reciprocal of a positive number is positive. Exercise 4 of Apostol p. 21. (Contributed by NM, 25-Aug-1999) (Revised by Mario Carneiro, 27-May-2016)

Ref Expression
Assertion recgt0 ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ 0 < ( 1 / ๐ด ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
2 1 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
3 gt0ne0 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
4 2 3 recne0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โ‰  0 )
5 4 necomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ 0 โ‰  ( 1 / ๐ด ) )
6 5 neneqd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ยฌ 0 = ( 1 / ๐ด ) )
7 0lt1 โŠข 0 < 1
8 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
9 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
10 8 9 ltnsymi โŠข ( 0 < 1 โ†’ ยฌ 1 < 0 )
11 7 10 ax-mp โŠข ยฌ 1 < 0
12 simpll โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
13 3 adantr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
14 12 13 rereccld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„ )
15 14 renegcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ - ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„ )
16 simpr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) < 0 )
17 1 3 rereccld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„ )
18 17 adantr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„ )
19 18 lt0neg1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) < 0 โ†” 0 < - ( 1 / ๐ด ) ) )
20 16 19 mpbid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ 0 < - ( 1 / ๐ด ) )
21 simplr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ 0 < ๐ด )
22 15 12 20 21 mulgt0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ 0 < ( - ( 1 / ๐ด ) ยท ๐ด ) )
23 2 adantr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
24 23 13 reccld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
25 24 23 mulneg1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( - ( 1 / ๐ด ) ยท ๐ด ) = - ( ( 1 / ๐ด ) ยท ๐ด ) )
26 23 13 recid2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) ยท ๐ด ) = 1 )
27 26 negeqd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ - ( ( 1 / ๐ด ) ยท ๐ด ) = - 1 )
28 25 27 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( - ( 1 / ๐ด ) ยท ๐ด ) = - 1 )
29 22 28 breqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ 0 < - 1 )
30 1red โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
31 30 lt0neg1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ ( 1 < 0 โ†” 0 < - 1 ) )
32 29 31 mpbird โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โˆง ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†’ 1 < 0 )
33 32 ex โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) < 0 โ†’ 1 < 0 ) )
34 11 33 mtoi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ยฌ ( 1 / ๐ด ) < 0 )
35 ioran โŠข ( ยฌ ( 0 = ( 1 / ๐ด ) โˆจ ( 1 / ๐ด ) < 0 ) โ†” ( ยฌ 0 = ( 1 / ๐ด ) โˆง ยฌ ( 1 / ๐ด ) < 0 ) )
36 6 34 35 sylanbrc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ยฌ ( 0 = ( 1 / ๐ด ) โˆจ ( 1 / ๐ด ) < 0 ) )
37 axlttri โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ โˆง ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 0 < ( 1 / ๐ด ) โ†” ยฌ ( 0 = ( 1 / ๐ด ) โˆจ ( 1 / ๐ด ) < 0 ) ) )
38 8 17 37 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ ( 0 < ( 1 / ๐ด ) โ†” ยฌ ( 0 = ( 1 / ๐ด ) โˆจ ( 1 / ๐ด ) < 0 ) ) )
39 36 38 mpbird โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด ) โ†’ 0 < ( 1 / ๐ด ) )