HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
GIF version

Theorem arch 6018
Description: Archimedean property of real numbers. For any real number, there is an integer greater than it. Theorem I.29 of [Apostol] p. 26.
Assertion
Ref Expression
arch (A ∈ ℝ → ∃n ∈ ℕ A < n)
Distinct variable group:   A,n

Proof of Theorem arch
StepHypRef Expression
1 breq1 2612 . . 3 (y = A → (y < nA < n))
21rexbidv 1656 . 2 (y = A → (∃n ∈ ℕ y < n ↔ ∃n ∈ ℕ A < n))
3 nnunb 6017 . . . 4 ¬ ∃y ∈ ℝ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y)
4 ralnex 1645 . . . 4 (∀y ∈ ℝ ¬ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y) ↔ ¬ ∃y ∈ ℝ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y))
53, 4mpbir 190 . . 3 y ∈ ℝ ¬ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y)
6 axlttri 5475 . . . . . . . . 9 ((y ∈ ℝ ⋀ n ∈ ℝ) → (y < n ↔ ¬ (y = nn < y)))
7 nnret 5877 . . . . . . . . 9 (n ∈ ℕ → n ∈ ℝ)
86, 7sylan2 451 . . . . . . . 8 ((y ∈ ℝ ⋀ n ∈ ℕ) → (y < n ↔ ¬ (y = nn < y)))
9 eqcom 1469 . . . . . . . . . . 11 (y = nn = y)
109orbi1i 256 . . . . . . . . . 10 ((y = nn < y) ↔ (n = yn < y))
11 orcom 246 . . . . . . . . . 10 ((n = yn < y) ↔ (n < yn = y))
1210, 11bitr 173 . . . . . . . . 9 ((y = nn < y) ↔ (n < yn = y))
1312negbii 187 . . . . . . . 8 (¬ (y = nn < y) ↔ ¬ (n < yn = y))
148, 13syl6bb 534 . . . . . . 7 ((y ∈ ℝ ⋀ n ∈ ℕ) → (y < n ↔ ¬ (n < yn = y)))
1514biimprd 154 . . . . . 6 ((y ∈ ℝ ⋀ n ∈ ℕ) → (¬ (n < yn = y) → y < n))
1615r19.22dva 1731 . . . . 5 (y ∈ ℝ → (∃n ∈ ℕ ¬ (n < yn = y) → ∃n ∈ ℕ y < n))
17 rexnal 1646 . . . . 5 (∃n ∈ ℕ ¬ (n < yn = y) ↔ ¬ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y))
1816, 17syl5ibr 207 . . . 4 (y ∈ ℝ → (¬ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y) → ∃n ∈ ℕ y < n))
1918r19.20i 1696 . . 3 (∀y ∈ ℝ ¬ ∀n ∈ ℕ (n < yn = y) → ∀y ∈ ℝ ∃n ∈ ℕ y < n)
205, 19ax-mp 7 . 2 y ∈ ℝ ∃n ∈ ℕ y < n
212, 20vtoclri 1850 1 (A ∈ ℝ → ∃n ∈ ℕ A < n)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 2   → wi 3   ↔ wb 146   ⋁ wo 222   ⋀ wa 223   = wceq 953   ∈ wcel 955  ∀wral 1637  ∃wrex 1638   class class class wbr 2609  ℝcr 5205  ℕcn 5268   < clt 5458
This theorem is referenced by:  nnreclt 6019  bndndx 6020  btwnz 6163  ubthlem5 8464  projlem1 9102  projlem26 9127
This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 959  ax-gen 960  ax-8 961  ax-9 962  ax-10 963  ax-11 964  ax-12 965  ax-13 966  ax-14 967  ax-17 968  ax-4 970  ax-5o 972  ax-6o 975  ax-9o 1119  ax-10o 1136  ax-16 1206  ax-11o 1213  ax-ext 1452  ax-rep 2683  ax-sep 2693  ax-nul 2700  ax-pow 2732  ax-pr 2769  ax-un 2857  ax-inf2 4597
This theorem depends on definitions:  df-bi 147  df-or 224  df-an 225  df-3or 774  df-3an 775  df-ex 978  df-sb 1168  df-eu 1375  df-mo 1376  df-clab 1457  df-cleq 1462  df-clel 1465  df-ne 1579  df-nel 1580  df-ral 1641  df-rex 1642  df-reu 1643  df-rab 1644  df-v 1803  df-sbc 1932  df-csb 1992  df-dif 2039  df-un 2040  df-in 2041  df-ss 2043  df-pss 2045  df-nul 2271  df-if 2352  df-pw 2392  df-sn 2402  df-pr 2403  df-tp 2405  df-op 2406  df-uni 2494  df-int 2524  df-iun 2558  df-br 2610  df-opab 2657  df-tr 2671  df-eprel 2821  df-id 2824  df-po 2831  df-so 2841  df-fr 2907  df-we 2924  df-ord 2941  df-on 2942  df-lim 2943  df-suc 2944  df-om 3122  df-xp 3174  df-rel 3175  df-cnv 3176  df-co 3177  df-dm 3178  df-rn 3179  df-res 3180  df-ima 3181  df-fun 3182  df-fn 3183  df-f 3184  df-f1 3185  df-fo 3186  df-f1o 3187  df-fv 3188  df-rdg 3917  df-opr 3950  df-oprab 3951  df-1st 4063  df-2nd 4064  df-1o 4117  df-oadd 4119  df-omul 4120  df-er 4245  df-ec 4247  df-qs 4250  df-en 4351  df-dom 4352  df-sdom 4353  df-ni 4972  df-pli 4973  df-mi 4974  df-lti 4975  df-plpq 5007  df-mpq 5008  df-enq 5009  df-nq 5010  df-plq 5011  df-mq 5012  df-rq 5013  df-ltq 5014  df-1q 5015  df-np 5058  df-1p 5059  df-plp 5060  df-mp 5061  df-ltp 5062  df-plpr 5136  df-mpr 5137  df-enr 5138  df-nr 5139  df-plr 5140  df-mr 5141  df-ltr 5142  df-0r 5143  df-1r 5144  df-m1r 5145  df-c 5212  df-0 5213  df-1 5214  df-i 5215  df-r 5216  df-plus 5217  df-mul 5218  df-lt 5219  df-sub 5328  df-neg 5330  df-pnf 5459  df-mnf 5460  df-xr 5461  df-ltxr 5462  df-le 5463  df-n 5873
Copyright terms: Public domain