Theorem pimconstlt0 47655

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 6999	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) = 𝐵)
9	3, 8	breqtrrd 5133	. . . . 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 2861	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
13	12	rexrd 11340	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ*)
14	11, 13	xrlenltd 11356	. . . . 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 3261	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝐹‘𝑥) < 𝐶)
18		rabeq0 4338	. 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 3077  {crab 3413  ∅c0 4279   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6531  ℝcr 11180  ℝ^*cxr 11323   < clt 11324   ≤ cle 11325

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 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pr 5391

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fv 6539  df-xr 11328  df-le 11330

This theorem is used by:  smfconst  47703