Theorem pimgtmnff 46670

Description: Given a real-valued function, the preimage of an open interval, unbounded above, with lower bound -∞, is the whole domain. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Dec-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
pimgtmnff.1	⊢ Ⅎ𝑥𝜑
pimgtmnff.2	⊢ Ⅎ𝑥𝐴
pimgtmnff.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
pimgtmnff	⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} = 𝐴)

Proof of Theorem pimgtmnff

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pimgtmnff.2	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥𝐴
2	1	ssrab2f 45055	. . 3 ⊢ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ⊆ 𝐴
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ⊆ 𝐴)
4		pimgtmnff.1	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
5		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐴)
6		pimgtmnff.3	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
7		mnflt 13146	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → -∞ < 𝐵)
8	6, 7	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → -∞ < 𝐵)
9	5, 8	jca 511	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ -∞ < 𝐵))
10		rabid 3441	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ -∞ < 𝐵))
11	9, 10	sylibr 234	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
12	11	ex 412	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵}))
13	4, 12	ralrimi 3243	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
14		nfrab1 3440	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵}
15	1, 14	dfss3f 3955	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
16	13, 15	sylibr 234	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
17	3, 16	eqssd 3981	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539  Ⅎwnf 1782   ∈ wcel 2107  Ⅎwnfc 2882  ∀wral 3050  {crab 3419   ⊆ wss 3931   class class class wbr 5123  ℝcr 11135  -∞cmnf 11274   < clt 11276

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7736  ax-cnex 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rab 3420  df-v 3465  df-dif 3934  df-un 3936  df-ss 3948  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4888  df-br 5124  df-opab 5186  df-xp 5671  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281

This theorem is referenced by:  pimgtmnf  46671