Users' Mathboxes Mathbox for Jim Kingdon < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  repiecelem Unicode version

Theorem repiecelem 17245
Description: Lemma for repiecele0 17246, repiecege0 17247, and repiecef 17248. The function  H is defined everywhere. (Contributed by Jim Kingdon, 27-Apr-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
repiece.f  |-  ( ph  ->  F : ( -oo (,] 0 ) --> RR )
repiece.g  |-  ( ph  ->  G : ( 0 [,) +oo ) --> RR )
repiece.0  |-  ( ph  ->  ( F `  0
)  =  ( G `
 0 ) )
repiece.h  |-  H  =  ( x  e.  RR  |->  ( ( ( F `
inf ( { x ,  0 } ,  RR ,  <  ) )  +  ( G `  sup ( { x ,  0 } ,  RR ,  <  ) ) )  -  ( F ` 
0 ) ) )
Assertion
Ref Expression
repiecelem  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  ( ( ( F ` inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )  +  ( G `
 sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) ) )  -  ( F `  0 )
)  e.  RR )
Distinct variable groups:    x, A    x, F    x, G
Allowed substitution hints:    ph( x)    H( x)

Proof of Theorem repiecelem
StepHypRef Expression
1 repiece.f . . . . 5  |-  ( ph  ->  F : ( -oo (,] 0 ) --> RR )
21adantr 276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  F :
( -oo (,] 0 ) --> RR )
3 simpr 110 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  A  e.  RR )
4 0re 8327 . . . . . 6  |-  0  e.  RR
5 mincl 12015 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  0  e.  RR )  -> inf ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
63, 4, 5sylancl 417 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  -> inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
7 mnflt 10196 . . . . . 6  |-  (inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR  -> -oo 
< inf ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  ) )
86, 7syl 14 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  -> -oo  < inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )
9 min2inf 12017 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  0  e.  RR )  -> inf ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  <_  0
)
103, 4, 9sylancl 417 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  -> inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  <_  0 )
11 mnfxr 8383 . . . . . 6  |- -oo  e.  RR*
12 elioc2 10349 . . . . . 6  |-  ( ( -oo  e.  RR*  /\  0  e.  RR )  ->  (inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  ( -oo (,] 0 )  <->  (inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR  /\ -oo  < inf ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  /\ inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  <_  0 ) ) )
1311, 4, 12mp2an 430 . . . . 5  |-  (inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  ( -oo (,] 0 )  <->  (inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR  /\ -oo  < inf ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  /\ inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  <_  0 ) )
146, 8, 10, 13syl3anbrc 1212 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  -> inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  ( -oo (,] 0 ) )
152, 14ffvelcdmd 5844 . . 3  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  ( F `
inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )  e.  RR )
16 repiece.g . . . . 5  |-  ( ph  ->  G : ( 0 [,) +oo ) --> RR )
1716adantr 276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  G :
( 0 [,) +oo )
--> RR )
18 maxcl 11993 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  0  e.  RR )  ->  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
193, 4, 18sylancl 417 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
20 maxle2 11995 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  0  e.  RR )  ->  0  <_  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )
213, 4, 20sylancl 417 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  0  <_  sup ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  ) )
2219ltpnfd 10194 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  < +oo )
23 pnfxr 8379 . . . . . 6  |- +oo  e.  RR*
24 elico2 10350 . . . . . 6  |-  ( ( 0  e.  RR  /\ +oo  e.  RR* )  ->  ( sup ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR  /\  0  <_  sup ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  /\  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  < +oo )
) )
254, 23, 24mp2an 430 . . . . 5  |-  ( sup ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  RR  /\  0  <_  sup ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  )  /\  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  < +oo )
)
2619, 21, 22, 25syl3anbrc 1212 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  )  e.  ( 0 [,) +oo ) )
2717, 26ffvelcdmd 5844 . . 3  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  ( G `
 sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )  e.  RR )
2815, 27readdcld 8356 . 2  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  ( ( F ` inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )  +  ( G `  sup ( { A , 
0 } ,  RR ,  <  ) ) )  e.  RR )
29 0xr 8373 . . . . 5  |-  0  e.  RR*
30 mnflt0 10197 . . . . 5  |- -oo  <  0
31 ubioc1 10342 . . . . 5  |-  ( ( -oo  e.  RR*  /\  0  e.  RR*  /\ -oo  <  0 )  ->  0  e.  ( -oo (,] 0
) )
3211, 29, 30, 31mp3an 1378 . . . 4  |-  0  e.  ( -oo (,] 0
)
3332a1i 9 . . 3  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  0  e.  ( -oo (,] 0
) )
342, 33ffvelcdmd 5844 . 2  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  ( F `
 0 )  e.  RR )
3528, 34resubcld 8710 1  |-  ( (
ph  /\  A  e.  RR )  ->  ( ( ( F ` inf ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) )  +  ( G `
 sup ( { A ,  0 } ,  RR ,  <  ) ) )  -  ( F `  0 )
)  e.  RR )
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    /\ w3a 1009    = wceq 1402    e. wcel 2209   {cpr 3710   class class class wbr 4130    |-> cmpt 4192   -->wf 5373   ` cfv 5377  (class class class)co 6085   supcsup 7323  infcinf 7324   RRcr 8179   0cc0 8180    + caddc 8183   +oocpnf 8358   -oocmnf 8359   RR*cxr 8360    < clt 8361    <_ cle 8362    - cmin 8499   (,]cioc 10302   [,)cico 10303
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299  ax-caucvg 8300
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-frec 6662  df-sup 7325  df-inf 7326  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-n0 9569  df-z 9650  df-uz 9932  df-rp 10066  df-ioc 10306  df-ico 10307  df-seqfrec 10900  df-exp 10991  df-cj 11623  df-re 11624  df-im 11625  df-rsqrt 11780  df-abs 11781
This theorem is used by:  repiecele0  17246  repiecege0  17247  repiecef  17248
  Copyright terms: Public domain W3C validator