Theorem subhalfnqq 6604

Description: There is a number which is less than half of any positive fraction. The case where A is one is Lemma 11.4 of [BauerTaylor], p. 50, and they use the word "approximate half" for such a number (since there may be constructions, for some structures other than the rationals themselves, which rely on such an approximate half but do not require division by two as seen at halfnqq 6600). (Contributed by Jim Kingdon, 25-Nov-2019.)

Assertion

Ref	Expression
subhalfnqq	|- ( A e. Q. -> E. x e. Q. ( x +Q x ) <Q A )

Distinct variable group:   x, A

Proof of Theorem subhalfnqq

Dummy variable y is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		halfnqq 6600	. . . . . 6 |- ( A e. Q. -> E. y e. Q. ( y +Q y ) = A )
2		df-rex 2354	. . . . . . 7 |- ( E. y e. Q. ( y +Q y ) = A <-> E. y ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) )
3		halfnqq 6600	. . . . . . . . . 10 |- ( y e. Q. -> E. x e. Q. ( x +Q x ) = y )
4	3	adantr 270	. . . . . . . . 9 |- ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) -> E. x e. Q. ( x +Q x ) = y )
5	4	ancli 316	. . . . . . . 8 |- ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) -> ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x e. Q. ( x +Q x ) = y ) )
6	5	eximi 1531	. . . . . . 7 |- ( E. y ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) -> E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x e. Q. ( x +Q x ) = y ) )
7	2, 6	sylbi 119	. . . . . 6 |- ( E. y e. Q. ( y +Q y ) = A -> E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x e. Q. ( x +Q x ) = y ) )
8	1, 7	syl 14	. . . . 5 |- ( A e. Q. -> E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x e. Q. ( x +Q x ) = y ) )
9		df-rex 2354	. . . . . . 7 |- ( E. x e. Q. ( x +Q x ) = y <-> E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) )
10	9	anbi2i 444	. . . . . 6 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x e. Q. ( x +Q x ) = y ) <-> ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) )
11	10	exbii 1536	. . . . 5 |- ( E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x e. Q. ( x +Q x ) = y ) <-> E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) )
12	8, 11	sylib 120	. . . 4 |- ( A e. Q. -> E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) )
13		exdistr 1828	. . . 4 |- ( E. y E. x ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) <-> E. y ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) )
14	12, 13	sylibr 132	. . 3 |- ( A e. Q. -> E. y E. x ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) )
15		simprl 497	. . . . . 6 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> x e. Q. )
16		simpll 495	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> y e. Q. )
17		ltaddnq 6597	. . . . . . . . 9 |- ( ( y e. Q. /\ y e. Q. ) -> y <Q ( y +Q y ) )
18	16, 16, 17	syl2anc 403	. . . . . . . 8 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> y <Q ( y +Q y ) )
19		breq2 3789	. . . . . . . . 9 |- ( ( y +Q y ) = A -> ( y <Q ( y +Q y ) <-> y <Q A ) )
20	19	ad2antlr 472	. . . . . . . 8 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> ( y <Q ( y +Q y ) <-> y <Q A ) )
21	18, 20	mpbid 145	. . . . . . 7 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> y <Q A )
22		breq1 3788	. . . . . . . 8 |- ( ( x +Q x ) = y -> ( ( x +Q x ) <Q A <-> y <Q A ) )
23	22	ad2antll 474	. . . . . . 7 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> ( ( x +Q x ) <Q A <-> y <Q A ) )
24	21, 23	mpbird 165	. . . . . 6 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> ( x +Q x ) <Q A )
25	15, 24	jca 300	. . . . 5 |- ( ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) <Q A ) )
26	25	eximi 1531	. . . 4 |- ( E. x ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) <Q A ) )
27	26	exlimiv 1529	. . 3 |- ( E. y E. x ( ( y e. Q. /\ ( y +Q y ) = A ) /\ ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) = y ) ) -> E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) <Q A ) )
28	14, 27	syl 14	. 2 |- ( A e. Q. -> E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) <Q A ) )
29		df-rex 2354	. 2 |- ( E. x e. Q. ( x +Q x ) <Q A <-> E. x ( x e. Q. /\ ( x +Q x ) <Q A ) )
30	28, 29	sylibr 132	1 |- ( A e. Q. -> E. x e. Q. ( x +Q x ) <Q A )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 102   <-> wb 103   = wceq 1284   E.wex 1421   e. wcel 1433   E.wrex 2349   class class class wbr 3785  (class class class)co 5532   Q.cnq 6470   +Q cplq 6472   <Q cltq 6475

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-coll 3893  ax-sep 3896  ax-nul 3904  ax-pow 3948  ax-pr 3964  ax-un 4188  ax-setind 4280  ax-iinf 4329

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 776  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-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  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-nul 3252  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-tr 3876  df-eprel 4044  df-id 4048  df-iord 4121  df-on 4123  df-suc 4126  df-iom 4332  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-f1 4927  df-fo 4928  df-f1o 4929  df-fv 4930  df-ov 5535  df-oprab 5536  df-mpt2 5537  df-1st 5787  df-2nd 5788  df-recs 5943  df-irdg 5980  df-1o 6024  df-oadd 6028  df-omul 6029  df-er 6129  df-ec 6131  df-qs 6135  df-ni 6494  df-pli 6495  df-mi 6496  df-lti 6497  df-plpq 6534  df-mpq 6535  df-enq 6537  df-nqqs 6538  df-plqqs 6539  df-mqqs 6540  df-1nqqs 6541  df-rq 6542  df-ltnqqs 6543

This theorem is referenced by:  prarloc  6693  cauappcvgprlemloc  6842  caucvgprlemloc  6865  caucvgprprlemml  6884  caucvgprprlemloc  6893