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Theorem dvgt0

Description: A function on a closed interval with positive derivative is increasing. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses dvgt0.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
dvgt0.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
dvgt0.f ⊢ φ → F : A B ⟶cn ℝ
dvgt0.d ⊢ φ → F ℝ ′ : A B ⟶ ℝ +
Assertion dvgt0 ⊢ φ → F Isom < , < A B ran ⁡ F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvgt0.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
2 dvgt0.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
3 dvgt0.f ⊢ φ → F : A B ⟶cn ℝ
4 dvgt0.d ⊢ φ → F ℝ ′ : A B ⟶ ℝ +
5 ltso ⊢ < Or ℝ
6 1 2 3 4 dvgt0lem1 ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F ⁡ y − F ⁡ x y − x ∈ ℝ +
7 6 rpgt0d ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → 0 < F ⁡ y − F ⁡ x y − x
8 cncff ⊢ F : A B ⟶cn ℝ → F : A B ⟶ ℝ
9 3 8 syl ⊢ φ → F : A B ⟶ ℝ
10 9 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F : A B ⟶ ℝ
11 simplrr ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → y ∈ A B
12 10 11 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F ⁡ y ∈ ℝ
13 simplrl ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → x ∈ A B
14 10 13 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F ⁡ x ∈ ℝ
15 12 14 resubcld ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F ⁡ y − F ⁡ x ∈ ℝ
16 iccssre ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A B ⊆ ℝ
17 1 2 16 syl2anc ⊢ φ → A B ⊆ ℝ
18 17 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → A B ⊆ ℝ
19 18 11 sseldd ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → y ∈ ℝ
20 18 13 sseldd ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → x ∈ ℝ
21 19 20 resubcld ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → y − x ∈ ℝ
22 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → x < y
23 20 19 posdifd ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → x < y ↔ 0 < y − x
24 22 23 mpbid ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → 0 < y − x
25 gt0div ⊢ F ⁡ y − F ⁡ x ∈ ℝ ∧ y − x ∈ ℝ ∧ 0 < y − x → 0 < F ⁡ y − F ⁡ x ↔ 0 < F ⁡ y − F ⁡ x y − x
26 15 21 24 25 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → 0 < F ⁡ y − F ⁡ x ↔ 0 < F ⁡ y − F ⁡ x y − x
27 7 26 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → 0 < F ⁡ y − F ⁡ x
28 14 12 posdifd ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F ⁡ x < F ⁡ y ↔ 0 < F ⁡ y − F ⁡ x
29 27 28 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ A B ∧ y ∈ A B ∧ x < y → F ⁡ x < F ⁡ y
30 1 2 3 4 5 29 dvgt0lem2 ⊢ φ → F Isom < , < A B ran ⁡ F