Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  evthiccabs Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem evthiccabs 44209
Description: Extreme Value Theorem on y closed interval, for the absolute value of y continuous function. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
evthiccabs.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
evthiccabs.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
evthiccabs.aleb (πœ‘ β†’ 𝐴 ≀ 𝐡)
evthiccabs.f (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ))
Assertion
Ref Expression
evthiccabs (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)) ∧ βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€))))
Distinct variable groups:   𝑀,𝐴,𝑧   π‘₯,𝐴,𝑦   𝑀,𝐡,𝑧   π‘₯,𝐡,𝑦   𝑀,𝐹,𝑧   π‘₯,𝐹,𝑦   πœ‘,𝑀,𝑧   πœ‘,π‘₯,𝑦

Proof of Theorem evthiccabs
StepHypRef Expression
1 evthiccabs.a . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
2 evthiccabs.b . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
3 evthiccabs.aleb . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ≀ 𝐡)
4 ax-resscn 11167 . . . . . . . 8 ℝ βŠ† β„‚
5 ssid 4005 . . . . . . . 8 β„‚ βŠ† β„‚
6 cncfss 24415 . . . . . . . 8 ((ℝ βŠ† β„‚ ∧ β„‚ βŠ† β„‚) β†’ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ) βŠ† ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚))
74, 5, 6mp2an 691 . . . . . . 7 ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ) βŠ† ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚)
8 evthiccabs.f . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ))
97, 8sselid 3981 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚))
10 abscncf 24417 . . . . . . 7 abs ∈ (ℂ–cn→ℝ)
1110a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ abs ∈ (ℂ–cn→ℝ))
129, 11cncfco 24423 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (abs ∘ 𝐹) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ))
131, 2, 3, 12evthicc 24976 . . . 4 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) ∧ βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€)))
1413simpld 496 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯))
15 cncff 24409 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ) β†’ 𝐹:(𝐴[,]𝐡)βŸΆβ„)
16 ffun 6721 . . . . . . . . . 10 (𝐹:(𝐴[,]𝐡)βŸΆβ„ β†’ Fun 𝐹)
178, 15, 163syl 18 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ Fun 𝐹)
1817adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ Fun 𝐹)
19 simpr 486 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡))
20 fdm 6727 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹:(𝐴[,]𝐡)βŸΆβ„ β†’ dom 𝐹 = (𝐴[,]𝐡))
218, 15, 203syl 18 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ dom 𝐹 = (𝐴[,]𝐡))
2221eqcomd 2739 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝐴[,]𝐡) = dom 𝐹)
2322adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (𝐴[,]𝐡) = dom 𝐹)
2419, 23eleqtrd 2836 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ 𝑦 ∈ dom 𝐹)
25 fvco 6990 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹 ∧ 𝑦 ∈ dom 𝐹) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)))
2618, 24, 25syl2anc 585 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)))
2726adantlr 714 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)))
2817adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ Fun 𝐹)
29 simpr 486 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡))
3022adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (𝐴[,]𝐡) = dom 𝐹)
3129, 30eleqtrd 2836 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ π‘₯ ∈ dom 𝐹)
32 fvco 6990 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹 ∧ π‘₯ ∈ dom 𝐹) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
3328, 31, 32syl2anc 585 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
3433adantr 482 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
3527, 34breq12d 5162 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) ↔ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯))))
3635ralbidva 3176 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯))))
3736rexbidva 3177 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘¦) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯))))
3814, 37mpbid 231 . 2 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
3913simprd 497 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€))
4017adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ Fun 𝐹)
41 simpr 486 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡))
4222adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (𝐴[,]𝐡) = dom 𝐹)
4341, 42eleqtrd 2836 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ 𝑧 ∈ dom 𝐹)
44 fvco 6990 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹 ∧ 𝑧 ∈ dom 𝐹) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)))
4540, 43, 44syl2anc 585 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)))
4645adantr 482 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)))
4717adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ Fun 𝐹)
48 simpr 486 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡))
4922adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (𝐴[,]𝐡) = dom 𝐹)
5048, 49eleqtrd 2836 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ 𝑀 ∈ dom 𝐹)
51 fvco 6990 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹 ∧ 𝑀 ∈ dom 𝐹) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€)))
5247, 50, 51syl2anc 585 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€)))
5352adantlr 714 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€) = (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€)))
5446, 53breq12d 5162 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) ∧ 𝑀 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€) ↔ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€))))
5554ralbidva 3176 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€) ↔ βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€))))
5655rexbidva 3177 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘§) ≀ ((abs ∘ 𝐹)β€˜π‘€) ↔ βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€))))
5739, 56mpbid 231 . 2 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€)))
5838, 57jca 513 1 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)) ∧ βˆƒπ‘§ ∈ (𝐴[,]𝐡)βˆ€π‘€ ∈ (𝐴[,]𝐡)(absβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) ≀ (absβ€˜(πΉβ€˜π‘€))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071   βŠ† wss 3949   class class class wbr 5149  dom cdm 5677   ∘ ccom 5681  Fun wfun 6538  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„‚cc 11108  β„cr 11109   ≀ cle 11249  [,]cicc 13327  abscabs 15181  β€“cnβ†’ccncf 24392
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-mulf 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-er 8703  df-map 8822  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-ioo 13328  df-icc 13331  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-seq 13967  df-exp 14028  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-rest 17368  df-topn 17369  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-topgen 17389  df-pt 17390  df-prds 17393  df-xrs 17448  df-qtop 17453  df-imas 17454  df-xps 17456  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-submnd 18672  df-mulg 18951  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-cnfld 20945  df-top 22396  df-topon 22413  df-topsp 22435  df-bases 22449  df-cn 22731  df-cnp 22732  df-cmp 22891  df-tx 23066  df-hmeo 23259  df-xms 23826  df-ms 23827  df-tms 23828  df-cncf 24394
This theorem is referenced by:  fourierdlem77  44899  fourierdlem83  44905
  Copyright terms: Public domain W3C validator