Theorem pimltpnff 46723

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

Hypotheses

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

Assertion

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

Proof of Theorem pimltpnff

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pimltpnff.2	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥𝐴
2	1	ssrab2f 45127	. . 3 ⊢ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞} ⊆ 𝐴
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞} ⊆ 𝐴)
4		pimltpnff.1	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
5		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐴)
6		pimltpnff.3	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
7		ltpnf 13163	. . . . . . . 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 3457	. . . . . 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 3256	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞})
14		nfrab1 3456	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞}
15	1, 14	dfss3f 3974	. . 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 4000	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞} = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539  Ⅎwnf 1782   ∈ wcel 2107  Ⅎwnfc 2889  ∀wral 3060  {crab 3435   ⊆ wss 3950   class class class wbr 5142  ℝcr 11155  +∞cpnf 11293   < clt 11296

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 2707  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pow 5364  ax-pr 5431  ax-un 7756  ax-cnex 11212

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 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rab 3436  df-v 3481  df-dif 3953  df-un 3955  df-ss 3967  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4907  df-br 5143  df-opab 5205  df-xp 5690  df-pnf 11298  df-xr 11300  df-ltxr 11301

This theorem is referenced by:  pimltpnf  46724