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Theorem dvge0

Description: A function on a closed interval with nonnegative derivative is weakly increasing. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses dvgt0.a φ A
dvgt0.b φ B
dvgt0.f φ F : A B cn
dvge0.d φ F : A B 0 +∞
dvge0.x φ X A B
dvge0.y φ Y A B
dvge0.l φ X Y
Assertion dvge0 φ F X F Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvgt0.a φ A
2 dvgt0.b φ B
3 dvgt0.f φ F : A B cn
4 dvge0.d φ F : A B 0 +∞
5 dvge0.x φ X A B
6 dvge0.y φ Y A B
7 dvge0.l φ X Y
8 1 2 3 4 dvgt0lem1 φ X A B Y A B X < Y F Y F X Y X 0 +∞
9 8 exp31 φ X A B Y A B X < Y F Y F X Y X 0 +∞
10 5 6 9 mp2and φ X < Y F Y F X Y X 0 +∞
11 10 imp φ X < Y F Y F X Y X 0 +∞
12 elrege0 F Y F X Y X 0 +∞ F Y F X Y X 0 F Y F X Y X
13 12 simprbi F Y F X Y X 0 +∞ 0 F Y F X Y X
14 11 13 syl φ X < Y 0 F Y F X Y X
15 cncff F : A B cn F : A B
16 3 15 syl φ F : A B
17 16 6 ffvelrnd φ F Y
18 16 5 ffvelrnd φ F X
19 17 18 resubcld φ F Y F X
20 19 adantr φ X < Y F Y F X
21 iccssre A B A B
22 1 2 21 syl2anc φ A B
23 22 6 sseldd φ Y
24 22 5 sseldd φ X
25 23 24 resubcld φ Y X
26 25 adantr φ X < Y Y X
27 24 23 posdifd φ X < Y 0 < Y X
28 27 biimpa φ X < Y 0 < Y X
29 ge0div F Y F X Y X 0 < Y X 0 F Y F X 0 F Y F X Y X
30 20 26 28 29 syl3anc φ X < Y 0 F Y F X 0 F Y F X Y X
31 14 30 mpbird φ X < Y 0 F Y F X
32 31 ex φ X < Y 0 F Y F X
33 17 18 subge0d φ 0 F Y F X F X F Y
34 32 33 sylibd φ X < Y F X F Y
35 17 leidd φ F Y F Y
36 fveq2 X = Y F X = F Y
37 36 breq1d X = Y F X F Y F Y F Y
38 35 37 syl5ibrcom φ X = Y F X F Y
39 24 23 leloed φ X Y X < Y X = Y
40 7 39 mpbid φ X < Y X = Y
41 34 38 40 mpjaod φ F X F Y