Theorem pimconstlt0 44128

Description: Given a constant function, its preimage with respect to an unbounded below, open interval, with upper bound less than or equal to the constant, is the empty set. Second part of Proposition 121E (a) of [Fremlin1] p. 37 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
pimconstlt0.x	⊢ Ⅎ𝑥𝜑
pimconstlt0.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
pimconstlt0.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
pimconstlt0.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ*)
pimconstlt0.l	⊢ (𝜑 → 𝐶 ≤ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
pimconstlt0	⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐶} = ∅)

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem pimconstlt0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pimconstlt0.x	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
2		pimconstlt0.l	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ≤ 𝐵)
3	2	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ≤ 𝐵)
4		pimconstlt0.f	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
5	4	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵))
6		pimconstlt0.b	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
7	6	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
8	5, 7	fvmpt2d 6870	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) = 𝐵)
9	3, 8	breqtrrd 5098	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ≤ (𝐹‘𝑥))
10		pimconstlt0.c	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ*)
11	10	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ*)
12	8, 7	eqeltrd 2839	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
13	12	rexrd 10956	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ*)
14	11, 13	xrlenltd 10972	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐶 ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶))
15	9, 14	mpbid 231	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
16	15	ex 412	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 → ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶))
17	1, 16	ralrimi 3139	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
18		rabeq0 4315	. 2 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐶} = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
19	17, 18	sylibr 233	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐶} = ∅)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539  Ⅎwnf 1787   ∈ wcel 2108  ∀wral 3063  {crab 3067  ∅c0 4253   class class class wbr 5070   ↦ cmpt 5153  ‘cfv 6418  ℝcr 10801  ℝ^*cxr 10939   < clt 10940   ≤ cle 10941

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pr 5347

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-ral 3068  df-rex 3069  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-nul 4254  df-if 4457  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4837  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-id 5480  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fv 6426  df-xr 10944  df-le 10946

This theorem is referenced by:  smfconst  44172