Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  infxrunb3rnmpt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem infxrunb3rnmpt 45417
Description: The infimum of an unbounded-below set of extended reals is minus infinity. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
infxrunb3rnmpt.1 𝑥𝜑
infxrunb3rnmpt.2 𝑦𝜑
infxrunb3rnmpt.3 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
Assertion
Ref Expression
infxrunb3rnmpt (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦 ↔ inf(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) = -∞))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑦,𝐵
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐵(𝑥)

Proof of Theorem infxrunb3rnmpt
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 infxrunb3rnmpt.2 . . 3 𝑦𝜑
2 infxrunb3rnmpt.1 . . . . 5 𝑥𝜑
3 nfmpt1 5201 . . . . . . 7 𝑥(𝑥𝐴𝐵)
43nfrn 5905 . . . . . 6 𝑥ran (𝑥𝐴𝐵)
5 nfv 1914 . . . . . 6 𝑥 𝑧𝑦
64, 5nfrexw 3284 . . . . 5 𝑥𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦
7 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
8 infxrunb3rnmpt.3 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
9 eqid 2729 . . . . . . . . . 10 (𝑥𝐴𝐵) = (𝑥𝐴𝐵)
109elrnmpt1 5913 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝐴𝐵 ∈ ℝ*) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
117, 8, 10syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
12113adant3 1132 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴𝐵𝑦) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
13 simp3 1138 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴𝐵𝑦) → 𝐵𝑦)
14 breq1 5105 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐵 → (𝑧𝑦𝐵𝑦))
1514rspcev 3585 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ∧ 𝐵𝑦) → ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦)
1612, 13, 15syl2anc 584 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴𝐵𝑦) → ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦)
17163exp 1119 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐴 → (𝐵𝑦 → ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦)))
182, 6, 17rexlimd 3242 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑥𝐴 𝐵𝑦 → ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦))
19 nfv 1914 . . . . . 6 𝑧𝑥𝐴 𝐵𝑦
20 vex 3448 . . . . . . . . 9 𝑧 ∈ V
219elrnmpt 5911 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ V → (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ↔ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵))
2220, 21ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ↔ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
2322biimpi 216 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) → ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
2414biimpcd 249 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝑦 → (𝑧 = 𝐵𝐵𝑦))
2524a1d 25 . . . . . . . . 9 (𝑧𝑦 → (𝑥𝐴 → (𝑧 = 𝐵𝐵𝑦)))
265, 25reximdai 3237 . . . . . . . 8 (𝑧𝑦 → (∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵 → ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦))
2726com12 32 . . . . . . 7 (∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵 → (𝑧𝑦 → ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦))
2823, 27syl 17 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) → (𝑧𝑦 → ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦))
2919, 28rexlimi 3235 . . . . 5 (∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦 → ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦)
3029a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦 → ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦))
3118, 30impbid 212 . . 3 (𝜑 → (∃𝑥𝐴 𝐵𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦))
321, 31ralbid 3248 . 2 (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦))
332, 9, 8rnmptssd 45183 . . 3 (𝜑 → ran (𝑥𝐴𝐵) ⊆ ℝ*)
34 infxrunb3 45413 . . 3 (ran (𝑥𝐴𝐵) ⊆ ℝ* → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦 ↔ inf(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) = -∞))
3533, 34syl 17 . 2 (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝑦 ↔ inf(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) = -∞))
3632, 35bitrd 279 1 (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐴 𝐵𝑦 ↔ inf(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) = -∞))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1540  wnf 1783  wcel 2109  wral 3044  wrex 3053  Vcvv 3444  wss 3911   class class class wbr 5102  cmpt 5183  ran crn 5632  infcinf 9368  cr 11043  -∞cmnf 11182  *cxr 11183   < clt 11184  cle 11185
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-id 5526  df-po 5539  df-so 5540  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-sup 9369  df-inf 9370  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384
This theorem is referenced by:  limsupmnflem  45711
  Copyright terms: Public domain W3C validator