Theorem pimconstlt0 47537

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 486	. . . . . 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 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
8	5, 7	fvmpt2d 7004	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) = 𝐵)
9	3, 8	breqtrrd 5137	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ≤ (𝐹‘𝑥))
10		pimconstlt0.c	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ*)
11	10	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ*)
12	8, 7	eqeltrd 2862	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
13	12	rexrd 11287	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ*)
14	11, 13	xrlenltd 11303	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐶 ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶))
15	9, 14	mpbid 235	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
16	15	ex 418	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 → ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶))
17	1, 16	ralrimi 3262	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
18		rabeq0 4341	. 2 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐶} = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
19	17, 18	sylibr 237	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐶} = ∅)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2145  ∀wral 3078  {crab 3414  ∅c0 4282   class class class wbr 5107   ↦ cmpt 5190  ‘cfv 6537  ℝcr 11127  ℝ^*cxr 11270   < clt 11271   ≤ cle 11272

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pr 5402

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fv 6545  df-xr 11275  df-le 11277

This theorem is used by:  smfconst  47585