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Theorem qbtwnz 9260
Description: There is a unique greatest integer less than or equal to a rational number. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Oct-2021.)
Assertion
Ref Expression
qbtwnz  |-  ( A  e.  QQ  ->  E! x  e.  ZZ  (
x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) ) )
Distinct variable group:    x, A

Proof of Theorem qbtwnz
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qbtwnzlemex 9259 . 2  |-  ( A  e.  QQ  ->  E. x  e.  ZZ  ( x  <_  A  /\  A  <  (
x  +  1 ) ) )
2 simplrl 501 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  x  e.  ZZ )
32zred 8469 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  x  e.  RR )
4 qre 8710 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  QQ  ->  A  e.  RR )
54ad2antrr 471 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  A  e.  RR )
6 simplrr 502 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  y  e.  ZZ )
76zred 8469 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  y  e.  RR )
8 1red 7134 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  1  e.  RR )
97, 8readdcld 7148 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  (
y  +  1 )  e.  RR )
10 simprll 503 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  x  <_  A )
11 simprrr 506 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  A  <  ( y  +  1 ) )
123, 5, 9, 10, 11lelttrd 7234 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  x  <  ( y  +  1 ) )
13 zleltp1 8406 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( x  <_  y  <->  x  <  ( y  +  1 ) ) )
142, 6, 13syl2anc 403 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  (
x  <_  y  <->  x  <  ( y  +  1 ) ) )
1512, 14mpbird 165 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  x  <_  y )
163, 8readdcld 7148 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  (
x  +  1 )  e.  RR )
17 simprrl 505 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  y  <_  A )
18 simprlr 504 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  A  <  ( x  +  1 ) )
197, 5, 16, 17, 18lelttrd 7234 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  y  <  ( x  +  1 ) )
20 zleltp1 8406 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( y  <_  x  <->  y  <  ( x  + 
1 ) ) )
216, 2, 20syl2anc 403 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  (
y  <_  x  <->  y  <  ( x  +  1 ) ) )
2219, 21mpbird 165 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  y  <_  x )
233, 7letri3d 7226 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  (
x  =  y  <->  ( x  <_  y  /\  y  <_  x ) ) )
2415, 22, 23mpbir2and 885 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )  ->  x  =  y )
2524ex 113 . . . 4  |-  ( ( A  e.  QQ  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  ->  ( (
( x  <_  A  /\  A  <  ( x  +  1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  (
y  +  1 ) ) )  ->  x  =  y ) )
2625ralrimivva 2443 . . 3  |-  ( A  e.  QQ  ->  A. x  e.  ZZ  A. y  e.  ZZ  ( ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) )  ->  x  =  y ) )
27 breq1 3788 . . . . 5  |-  ( x  =  y  ->  (
x  <_  A  <->  y  <_  A ) )
28 oveq1 5539 . . . . . 6  |-  ( x  =  y  ->  (
x  +  1 )  =  ( y  +  1 ) )
2928breq2d 3797 . . . . 5  |-  ( x  =  y  ->  ( A  <  ( x  + 
1 )  <->  A  <  ( y  +  1 ) ) )
3027, 29anbi12d 456 . . . 4  |-  ( x  =  y  ->  (
( x  <_  A  /\  A  <  ( x  +  1 ) )  <-> 
( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) ) )
3130rmo4 2785 . . 3  |-  ( E* x  e.  ZZ  (
x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  <->  A. x  e.  ZZ  A. y  e.  ZZ  ( ( ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  ( y  <_  A  /\  A  <  ( y  +  1 ) ) )  ->  x  =  y ) )
3226, 31sylibr 132 . 2  |-  ( A  e.  QQ  ->  E* x  e.  ZZ  (
x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) ) )
33 reu5 2566 . 2  |-  ( E! x  e.  ZZ  (
x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  <->  ( E. x  e.  ZZ  (
x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) )  /\  E* x  e.  ZZ  ( x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) ) ) )
341, 32, 33sylanbrc 408 1  |-  ( A  e.  QQ  ->  E! x  e.  ZZ  (
x  <_  A  /\  A  <  ( x  + 
1 ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 102    <-> wb 103    e. wcel 1433   A.wral 2348   E.wrex 2349   E!wreu 2350   E*wrmo 2351   class class class wbr 3785  (class class class)co 5532   RRcr 6980   1c1 6982    + caddc 6984    < clt 7153    <_ cle 7154   ZZcz 8351   QQcq 8704
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-13 1444  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-sep 3896  ax-pow 3948  ax-pr 3964  ax-un 4188  ax-setind 4280  ax-cnex 7067  ax-resscn 7068  ax-1cn 7069  ax-1re 7070  ax-icn 7071  ax-addcl 7072  ax-addrcl 7073  ax-mulcl 7074  ax-mulrcl 7075  ax-addcom 7076  ax-mulcom 7077  ax-addass 7078  ax-mulass 7079  ax-distr 7080  ax-i2m1 7081  ax-0lt1 7082  ax-1rid 7083  ax-0id 7084  ax-rnegex 7085  ax-precex 7086  ax-cnre 7087  ax-pre-ltirr 7088  ax-pre-ltwlin 7089  ax-pre-lttrn 7090  ax-pre-apti 7091  ax-pre-ltadd 7092  ax-pre-mulgt0 7093  ax-pre-mulext 7094  ax-arch 7095
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 920  df-3an 921  df-tru 1287  df-fal 1290  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ne 2246  df-nel 2340  df-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  df-rmo 2356  df-rab 2357  df-v 2603  df-sbc 2816  df-csb 2909  df-dif 2975  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-int 3637  df-iun 3680  df-br 3786  df-opab 3840  df-mpt 3841  df-id 4048  df-po 4051  df-iso 4052  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-ima 4376  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-fv 4930  df-riota 5488  df-ov 5535  df-oprab 5536  df-mpt2 5537  df-1st 5787  df-2nd 5788  df-pnf 7155  df-mnf 7156  df-xr 7157  df-ltxr 7158  df-le 7159  df-sub 7281  df-neg 7282  df-reap 7675  df-ap 7682  df-div 7761  df-inn 8040  df-n0 8289  df-z 8352  df-q 8705  df-rp 8735
This theorem is referenced by:  flqcl  9277  flqlelt  9278  flqbi  9292
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