Theorem pimgtmnff 45424

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 43791	. . 3 ⊢ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ⊆ 𝐴
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ⊆ 𝐴)
4		pimgtmnff.1	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
5		simpr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐴)
6		pimgtmnff.3	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
7		mnflt 13099	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → -∞ < 𝐵)
8	6, 7	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → -∞ < 𝐵)
9	5, 8	jca 512	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ -∞ < 𝐵))
10		rabid 3452	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ -∞ < 𝐵))
11	9, 10	sylibr 233	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
12	11	ex 413	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵}))
13	4, 12	ralrimi 3254	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
14		nfrab1 3451	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵}
15	1, 14	dfss3f 3972	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
16	13, 15	sylibr 233	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵})
17	3, 16	eqssd 3998	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ -∞ < 𝐵} = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541  Ⅎwnf 1785   ∈ wcel 2106  Ⅎwnfc 2883  ∀wral 3061  {crab 3432   ⊆ wss 3947   class class class wbr 5147  ℝcr 11105  -∞cmnf 11242   < clt 11244

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3433  df-v 3476  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-br 5148  df-opab 5210  df-xp 5681  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249

This theorem is referenced by:  pimgtmnf  45425