Theorem lt2sqet 4706

Description: Two nonnegative numbers compare the same as their squares.

Assertion

Ref	Expression
lt2sqet	⊢ ((A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ) → ((0 ≤ A ∧ 0 ≤ B) → (A < B ↔ (A↑2) < (B↑2))))

Proof of Theorem lt2sqet

Step	Hyp	Ref	Expression
1		breq2 2066	. . . 4 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → (0 ≤ A ↔ 0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0)))
2	1	anbi1d 469	. . 3 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → ((0 ≤ A ∧ 0 ≤ B) ↔ (0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ B)))
3		breq1 2065	. . . 4 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → (A < B ↔ if(A ∈ ℝ, A, 0) < B))
4		opreq1 3006	. . . . 5 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → (A↑2) = (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2))
5	4	breq1d 2071	. . . 4 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → ((A↑2) < (B↑2) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (B↑2)))
6	3, 5	bibi12d 477	. . 3 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → ((A < B ↔ (A↑2) < (B↑2)) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0) < B ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (B↑2))))
7	2, 6	imbi12d 474	. 2 ⊢ (A = if(A ∈ ℝ, A, 0) → (((0 ≤ A ∧ 0 ≤ B) → (A < B ↔ (A↑2) < (B↑2))) ↔ ((0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ B) → (if(A ∈ ℝ, A, 0) < B ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (B↑2)))))
8		breq2 2066	. . . 4 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → (0 ≤ B ↔ 0 ≤ if(B ∈ ℝ, B, 0)))
9	8	anbi2d 468	. . 3 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → ((0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ B) ↔ (0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ if(B ∈ ℝ, B, 0))))
10		breq2 2066	. . . 4 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → (if(A ∈ ℝ, A, 0) < B ↔ if(A ∈ ℝ, A, 0) < if(B ∈ ℝ, B, 0)))
11		opreq1 3006	. . . . 5 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → (B↑2) = (if(B ∈ ℝ, B, 0)↑2))
12	11	breq2d 2072	. . . 4 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → ((if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (B↑2) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (if(B ∈ ℝ, B, 0)↑2)))
13	10, 12	bibi12d 477	. . 3 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → ((if(A ∈ ℝ, A, 0) < B ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (B↑2)) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0) < if(B ∈ ℝ, B, 0) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (if(B ∈ ℝ, B, 0)↑2))))
14	9, 13	imbi12d 474	. 2 ⊢ (B = if(B ∈ ℝ, B, 0) → (((0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ B) → (if(A ∈ ℝ, A, 0) < B ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (B↑2))) ↔ ((0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ if(B ∈ ℝ, B, 0)) → (if(A ∈ ℝ, A, 0) < if(B ∈ ℝ, B, 0) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (if(B ∈ ℝ, B, 0)↑2)))))
15		ax0re 4063	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℝ
16	15	elimel 1793	. . 3 ⊢ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∈ ℝ
17	15	elimel 1793	. . 3 ⊢ if(B ∈ ℝ, B, 0) ∈ ℝ
18	16, 17	lt2sqe 4700	. 2 ⊢ ((0 ≤ if(A ∈ ℝ, A, 0) ∧ 0 ≤ if(B ∈ ℝ, B, 0)) → (if(A ∈ ℝ, A, 0) < if(B ∈ ℝ, B, 0) ↔ (if(A ∈ ℝ, A, 0)↑2) < (if(B ∈ ℝ, B, 0)↑2)))
19	7, 14, 18	dedth2h 1787	1 ⊢ ((A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ) → ((0 ≤ A ∧ 0 ≤ B) → (A < B ↔ (A↑2) < (B↑2))))

Syntax hints:   → wi 2   ↔ wb 127   ∧ wa 196   = wceq 1091   ∈ wcel 1092  ifcif 1776   class class class wbr 2054  (class class class)co 3001  ℝcr 4027  0cc0 4028   < clt 4033   ≤ cle 4092  2c2 4454  ↑cexp 4675

This theorem is referenced by:  projlem2 5194  strlem5 5696

This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077  ax-reg 1078  ax-inf 1079

This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ne 1192  df-ral 1205  df-rex 1206  df-reu 1207  df-rab 1208  df-v 1349  df-sbc 1441  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-pss 1494  df-nul 1708  df-if 1777  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-int 1966  df-iun 1996  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202  df-on 2203  df-lim 2204  df-suc 2205  df-om 2373  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-f 2434  df-f1 2435  df-fo 2436  df-f1o 2437  df-fv 2438  df-rdg 2970  df-opr 3003  df-oprab 3004  df-1st 3087  df-2nd 3088  df-1o 3104  df-oadd 3106  df-omul 3107  df-er 3200  df-ec 3202  df-qs 3205  df-ni 3794  df-pli 3795  df-mi 3796  df-lti 3797  df-plpq 3829  df-mpq 3830  df-enq 3831  df-nq 3832  df-plq 3833  df-mq 3834  df-rq 3835  df-ltq 3836  df-1q 3837  df-np 3880  df-1p 3881  df-plp 3882  df-mp 3883  df-ltp 3884  df-plpr 3958  df-mpr 3959  df-enr 3960  df-nr 3961  df-plr 3962  df-mr 3963  df-ltr 3964  df-0r 3965  df-1r 3966  df-m1r 3967  df-c 4034  df-0 4035  df-1 4036  df-r 4038  df-plus 4039  df-mul 4040  df-lt 4041  df-sub 4133  df-neg 4135  df-div 4216  df-le 4277  df-n 4423  df-2 4462  df-n0 4535  df-z 4564  df-seq 4661  df-exp 4676

metamath.org