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Theorem fourierdlem10 40334
Description: Condition on the bounds of a non empty subinterval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem10.1  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
fourierdlem10.2  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
fourierdlem10.3  |-  ( ph  ->  C  e.  RR )
fourierdlem10.4  |-  ( ph  ->  D  e.  RR )
fourierdlem10.5  |-  ( ph  ->  C  <  D )
fourierdlem10.6  |-  ( ph  ->  ( C (,) D
)  C_  ( A (,) B ) )
Assertion
Ref Expression
fourierdlem10  |-  ( ph  ->  ( A  <_  C  /\  D  <_  B ) )

Proof of Theorem fourierdlem10
StepHypRef Expression
1 fourierdlem10.1 . . 3  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
2 fourierdlem10.3 . . 3  |-  ( ph  ->  C  e.  RR )
3 fourierdlem10.6 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( C (,) D
)  C_  ( A (,) B ) )
43adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  ( C (,) D )  C_  ( A (,) B ) )
52rexrd 10089 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  C  e.  RR* )
65adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  C  e.  RR* )
7 fourierdlem10.4 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  D  e.  RR )
87rexrd 10089 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  D  e.  RR* )
98adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  D  e.  RR* )
102, 1readdcld 10069 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( C  +  A
)  e.  RR )
1110rehalfcld 11279 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( C  +  A )  /  2
)  e.  RR )
122, 7readdcld 10069 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( C  +  D
)  e.  RR )
1312rehalfcld 11279 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( C  +  D )  /  2
)  e.  RR )
1411, 13ifcld 4131 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  e.  RR )
1514adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  e.  RR )
16 simplr 792 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  C  <  A )
172ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  C  e.  RR )
181ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  A  e.  RR )
19 avglt1 11270 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  ( C  <  A  <->  C  <  ( ( C  +  A )  / 
2 ) ) )
2017, 18, 19syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  ( C  <  A  <->  C  <  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ) )
2116, 20mpbid 222 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  C  <  ( ( C  +  A )  /  2
) )
22 iftrue 4092 . . . . . . . . 9  |-  ( A  <_  D  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  =  ( ( C  +  A )  / 
2 ) )
2322adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  =  ( ( C  +  A )  / 
2 ) )
2421, 23breqtrrd 4681 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  A  <_  D )  ->  C  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) ) )
25 fourierdlem10.5 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  C  <  D )
2625adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  C  <  D )
272adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  C  e.  RR )
287adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  D  e.  RR )
29 avglt1 11270 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  RR  /\  D  e.  RR )  ->  ( C  <  D  <->  C  <  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
3027, 28, 29syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  ( C  <  D  <->  C  <  ( ( C  +  D
)  /  2 ) ) )
3126, 30mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  C  <  ( ( C  +  D )  /  2
) )
32 iffalse 4095 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  A  <_  D  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  =  ( ( C  +  D )  /  2 ) )
3332eqcomd 2628 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  A  <_  D  ->  ( ( C  +  D
)  /  2 )  =  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
3433adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  (
( C  +  D
)  /  2 )  =  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
3531, 34breqtrd 4679 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  C  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) ) )
3635adantlr 751 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  <  A )  /\  -.  A  <_  D )  ->  C  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
3724, 36pm2.61dan 832 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  C  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) ) )
3822adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  =  ( ( C  +  A )  /  2
) )
3910adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  ( C  +  A )  e.  RR )
4012adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  ( C  +  D )  e.  RR )
41 2rp 11837 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  RR+
4241a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  2  e.  RR+ )
431adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  A  e.  RR )
447adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  D  e.  RR )
452adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  C  e.  RR )
46 simpr 477 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  A  <_  D )
4743, 44, 45, 46leadd2dd 10642 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  ( C  +  A )  <_  ( C  +  D )
)
4839, 40, 42, 47lediv1dd 11930 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  ( ( C  +  A )  /  2 )  <_ 
( ( C  +  D )  /  2
) )
4938, 48eqbrtrd 4675 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  <_ 
( ( C  +  D )  /  2
) )
5032adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  =  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )
5113leidd 10594 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( C  +  D )  /  2
)  <_  ( ( C  +  D )  /  2 ) )
5251adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  (
( C  +  D
)  /  2 )  <_  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )
5350, 52eqbrtrd 4675 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <_  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )
5449, 53pm2.61dan 832 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  <_  (
( C  +  D
)  /  2 ) )
55 avglt2 11271 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  RR  /\  D  e.  RR )  ->  ( C  <  D  <->  ( ( C  +  D
)  /  2 )  <  D ) )
562, 7, 55syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( C  <  D  <->  ( ( C  +  D
)  /  2 )  <  D ) )
5725, 56mpbid 222 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( C  +  D )  /  2
)  <  D )
5814, 13, 7, 54, 57lelttrd 10195 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  <  D
)
5958adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  < 
D )
606, 9, 15, 37, 59eliood 39720 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  e.  ( C (,) D
) )
611adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  A  e.  RR )
6211adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  ( ( C  +  A )  /  2 )  e.  RR )
6314adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  e.  RR )
6463, 38eqled 10140 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  <_ 
( ( C  +  A )  /  2
) )
6514adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  RR )
6611adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  (
( C  +  A
)  /  2 )  e.  RR )
67 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  -.  A  <_  D )
681adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  A  e.  RR )
6928, 68ltnled 10184 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  ( D  <  A  <->  -.  A  <_  D ) )
7067, 69mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  D  <  A )
7112adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  ( C  +  D )  e.  RR )
7210adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  ( C  +  A )  e.  RR )
7341a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  2  e.  RR+ )
747adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  D  e.  RR )
751adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  A  e.  RR )
762adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  C  e.  RR )
77 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  D  <  A )
7874, 75, 76, 77ltadd2dd 10196 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  ( C  +  D )  <  ( C  +  A )
)
7971, 72, 73, 78ltdiv1dd 11929 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  D  <  A )  ->  ( ( C  +  D )  /  2 )  < 
( ( C  +  A )  /  2
) )
8070, 79syldan 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  (
( C  +  D
)  /  2 )  <  ( ( C  +  A )  / 
2 ) )
8150, 80eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  ( ( C  +  A )  / 
2 ) )
8265, 66, 81ltled 10185 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  -.  A  <_  D )  ->  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <_  ( ( C  +  A )  / 
2 ) )
8364, 82pm2.61dan 832 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  <_  (
( C  +  A
)  /  2 ) )
8483adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  <_ 
( ( C  +  A )  /  2
) )
85 simpr 477 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  C  <  A )
862adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  C  e.  RR )
87 avglt2 11271 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  ( C  <  A  <->  ( ( C  +  A
)  /  2 )  <  A ) )
8886, 61, 87syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  ( C  <  A  <->  ( ( C  +  A )  / 
2 )  <  A
) )
8985, 88mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  ( ( C  +  A )  /  2 )  < 
A )
9015, 62, 61, 84, 89lelttrd 10195 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  < 
A )
9115, 61, 90ltnsymd 10186 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  -.  A  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) ) )
9291intn3an2d 1443 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  -.  ( if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  /\  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  <  B ) )
931rexrd 10089 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A  e.  RR* )
9493adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  A  e.  RR* )
95 fourierdlem10.2 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
9695rexrd 10089 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  B  e.  RR* )
9796adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  B  e.  RR* )
98 elioo2 12216 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR*  /\  B  e.  RR* )  ->  ( if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  e.  ( A (,) B )  <->  ( if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  /\  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  B ) ) )
9994, 97, 98syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  ( if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  ( A (,) B )  <->  ( if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  <  if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  /\  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  B ) ) )
10092, 99mtbird 315 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  -.  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  ( A (,) B ) )
101 nelss 3664 . . . . 5  |-  ( ( if ( A  <_  D ,  ( ( C  +  A )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  e.  ( C (,) D )  /\  -.  if ( A  <_  D , 
( ( C  +  A )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  ( A (,) B ) )  ->  -.  ( C (,) D
)  C_  ( A (,) B ) )
10260, 100, 101syl2anc 693 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  C  <  A )  ->  -.  ( C (,) D )  C_  ( A (,) B ) )
1034, 102pm2.65da 600 . . 3  |-  ( ph  ->  -.  C  <  A
)
1041, 2, 103nltled 10187 . 2  |-  ( ph  ->  A  <_  C )
1053adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  ( C (,) D )  C_  ( A (,) B ) )
1065adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  C  e.  RR* )
1078adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  D  e.  RR* )
10895, 7readdcld 10069 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( B  +  D
)  e.  RR )
109108rehalfcld 11279 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( B  +  D )  /  2
)  e.  RR )
110109, 13ifcld 4131 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  e.  RR )
111110adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  e.  RR )
1122adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  C  e.  RR )
11313adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  ( ( C  +  D )  /  2 )  e.  RR )
114110adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  e.  RR )
1152, 7, 29syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( C  <  D  <->  C  <  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
11625, 115mpbid 222 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  C  <  ( ( C  +  D )  /  2 ) )
117116adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  C  <  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )
11812adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  ( C  +  D )  e.  RR )
119108adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  ( B  +  D )  e.  RR )
12041a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  2  e.  RR+ )
12195adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  B  e.  RR )
1227adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  D  e.  RR )
123 simpr 477 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  C  <_  B )
124112, 121, 122, 123leadd1dd 10641 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  ( C  +  D )  <_  ( B  +  D )
)
125118, 119, 120, 124lediv1dd 11930 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  ( ( C  +  D )  /  2 )  <_ 
( ( B  +  D )  /  2
) )
126 iftrue 4092 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  <_  B  ->  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  =  ( ( B  +  D )  / 
2 ) )
127126adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  =  ( ( B  +  D )  /  2
) )
128125, 127breqtrrd 4681 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  ( ( C  +  D )  /  2 )  <_  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) ) )
129112, 113, 114, 117, 128ltletrd 10197 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  C  <_  B )  ->  C  <  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) ) )
130116adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  C  <  ( ( C  +  D )  /  2
) )
131 iffalse 4095 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  C  <_  B  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  =  ( ( C  +  D )  /  2 ) )
132131eqcomd 2628 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  C  <_  B  ->  ( ( C  +  D
)  /  2 )  =  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
133132adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  (
( C  +  D
)  /  2 )  =  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
134130, 133breqtrd 4679 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  C  <  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) ) )
135129, 134pm2.61dan 832 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  C  <  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) ) )
136135adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  C  <  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) ) )
137126adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  =  ( ( B  +  D )  / 
2 ) )
138 simpr 477 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  B  <  D )
13995adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  B  e.  RR )
1407adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  D  e.  RR )
141 avglt2 11271 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( B  e.  RR  /\  D  e.  RR )  ->  ( B  <  D  <->  ( ( B  +  D
)  /  2 )  <  D ) )
142139, 140, 141syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  ( B  <  D  <->  ( ( B  +  D )  / 
2 )  <  D
) )
143138, 142mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  ( ( B  +  D )  /  2 )  < 
D )
144143adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  C  <_  B )  ->  (
( B  +  D
)  /  2 )  <  D )
145137, 144eqbrtrd 4675 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  D )
146131adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  =  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )
14757adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  (
( C  +  D
)  /  2 )  <  D )
148146, 147eqbrtrd 4675 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  D )
149148adantlr 751 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  -.  C  <_  B )  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  <  D )
150145, 149pm2.61dan 832 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  < 
D )
151106, 107, 111, 136, 150eliood 39720 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  e.  ( C (,) D
) )
152109adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  ( ( B  +  D )  /  2 )  e.  RR )
153 avglt1 11270 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( B  e.  RR  /\  D  e.  RR )  ->  ( B  <  D  <->  B  <  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ) )
154139, 140, 153syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  ( B  <  D  <->  B  <  ( ( B  +  D )  /  2 ) ) )
155138, 154mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  B  <  ( ( B  +  D
)  /  2 ) )
156139, 152, 155ltled 10185 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  B  <_  ( ( B  +  D
)  /  2 ) )
157156adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  C  <_  B )  ->  B  <_  ( ( B  +  D )  /  2
) )
158157, 137breqtrrd 4681 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  C  <_  B )  ->  B  <_  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) ) )
15995adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  B  e.  RR )
16013adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  (
( C  +  D
)  /  2 )  e.  RR )
1612adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  C  e.  RR )
162 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  -.  C  <_  B )
163159, 161ltnled 10184 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  ( B  <  C  <->  -.  C  <_  B ) )
164162, 163mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  B  <  C )
165159, 161, 160, 164, 130lttrd 10198 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  B  <  ( ( C  +  D )  /  2
) )
166159, 160, 165ltled 10185 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  B  <_  ( ( C  +  D )  /  2
) )
167166, 133breqtrd 4679 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  -.  C  <_  B )  ->  B  <_  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) ) )
168167adantlr 751 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  B  <  D )  /\  -.  C  <_  B )  ->  B  <_  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) ) )
169158, 168pm2.61dan 832 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  B  <_  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) ) )
170139, 111, 169lensymd 10188 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  -.  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  B )
171170intn3an3d 1444 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  -.  ( if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  <  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D
)  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  / 
2 ) )  /\  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  <  B ) )
17293adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  A  e.  RR* )
17396adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  B  e.  RR* )
174 elioo2 12216 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR*  /\  B  e.  RR* )  ->  ( if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  / 
2 ) ,  ( ( C  +  D
)  /  2 ) )  e.  ( A (,) B )  <->  ( if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  <  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  /\  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  B ) ) )
175172, 173, 174syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  ( if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  ( A (,) B )  <->  ( if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  <  if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  /\  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  <  B ) ) )
176171, 175mtbird 315 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  -.  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  ( A (,) B ) )
177 nelss 3664 . . . . 5  |-  ( ( if ( C  <_  B ,  ( ( B  +  D )  /  2 ) ,  ( ( C  +  D )  /  2
) )  e.  ( C (,) D )  /\  -.  if ( C  <_  B , 
( ( B  +  D )  /  2
) ,  ( ( C  +  D )  /  2 ) )  e.  ( A (,) B ) )  ->  -.  ( C (,) D
)  C_  ( A (,) B ) )
178151, 176, 177syl2anc 693 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  B  <  D )  ->  -.  ( C (,) D )  C_  ( A (,) B ) )
179105, 178pm2.65da 600 . . 3  |-  ( ph  ->  -.  B  <  D
)
1807, 95, 179nltled 10187 . 2  |-  ( ph  ->  D  <_  B )
181104, 180jca 554 1  |-  ( ph  ->  ( A  <_  C  /\  D  <_  B ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990    C_ wss 3574   ifcif 4086   class class class wbr 4653  (class class class)co 6650   RRcr 9935    + caddc 9939   RR*cxr 10073    < clt 10074    <_ cle 10075    / cdiv 10684   2c2 11070   RR+crp 11832   (,)cioo 12175
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  df-po 5035  df-so 5036  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-2 11079  df-rp 11833  df-ioo 12179
This theorem is referenced by:  fourierdlem32  40356  fourierdlem33  40357  fourierdlem46  40369  fourierdlem50  40373  fourierdlem72  40395  fourierdlem76  40399  fourierdlem89  40412  fourierdlem91  40414  fourierdlem103  40426  fourierdlem104  40427
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