Theorem pimconstlt0 47456

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 7010	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) = 𝐵)
9	3, 8	breqtrrd 5144	. . . . 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 2866	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
13	12	rexrd 11277	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ*)
14	11, 13	xrlenltd 11293	. . . . 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 3266	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
18		rabeq0 4348	. 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 2146  ∀wral 3082  {crab 3419  ∅c0 4289   class class class wbr 5114   ↦ cmpt 5197  ‘cfv 6543  ℝcr 11117  ℝ^*cxr 11260   < clt 11261   ≤ cle 11262

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pr 5409

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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-nul 4290  df-if 4493  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-id 5561  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fv 6551  df-xr 11265  df-le 11267

This theorem is used by:  smfconst  47504