Theorem pimltpnff 44248

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 42673	. . 3 ⊢ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞} ⊆ 𝐴
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞} ⊆ 𝐴)
4		pimltpnff.1	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
5		simpr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐴)
6		pimltpnff.3	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
7		ltpnf 12865	. . . . . . . 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 3311	. . . . . 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 3142	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞})
14		nfrab1 3318	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞}
15	1, 14	dfss3f 3913	. . 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 3939	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < +∞} = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1539  Ⅎwnf 1786   ∈ wcel 2107  Ⅎwnfc 2888  ∀wral 3065  {crab 3069   ⊆ wss 3888   class class class wbr 5075  ℝcr 10879  +∞cpnf 11015   < clt 11018

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2710  ax-sep 5224  ax-nul 5231  ax-pow 5289  ax-pr 5353  ax-un 7597  ax-cnex 10936

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-clab 2717  df-cleq 2731  df-clel 2817  df-nfc 2890  df-ral 3070  df-rex 3071  df-rab 3074  df-v 3435  df-dif 3891  df-un 3893  df-in 3895  df-ss 3905  df-nul 4258  df-if 4461  df-pw 4536  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4841  df-br 5076  df-opab 5138  df-xp 5596  df-pnf 11020  df-xr 11022  df-ltxr 11023

This theorem is referenced by:  pimltpnf  44249