Theorem preimaicomnf 46012

Description: Preimage of an open interval, unbounded below. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
preimaicomnf.1	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℝ*)
preimaicomnf.2	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)

Assertion

Ref	Expression
preimaicomnf	⊢ (𝜑 → (◡𝐹 “ (-∞[,)𝐵)) = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐵})

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥

Proof of Theorem preimaicomnf

Step	Hyp	Ref	Expression
1		preimaicomnf.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℝ*)
2	1	ffnd 6717	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐴)
3		fncnvima2 7064	. . 3 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → (◡𝐹 “ (-∞[,)𝐵)) = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)})
4	2, 3	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (◡𝐹 “ (-∞[,)𝐵)) = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)})
5		mnfxr 11287	. . . . . . 7 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
6	5	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)) → -∞ ∈ ℝ*)
7		preimaicomnf.2	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
8	7	ad2antrr 725	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
9		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)) → (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵))
10		icoltub 44806	. . . . . 6 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)) → (𝐹‘𝑥) < 𝐵)
11	6, 8, 9, 10	syl3anc 1369	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)) → (𝐹‘𝑥) < 𝐵)
12	11	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵) → (𝐹‘𝑥) < 𝐵))
13	5	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) < 𝐵) → -∞ ∈ ℝ*)
14	7	ad2antrr 725	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ*)
15	1	ffvelcdmda 7088	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ*)
16	15	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) < 𝐵) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ*)
17	15	mnfled 13133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → -∞ ≤ (𝐹‘𝑥))
18	17	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) < 𝐵) → -∞ ≤ (𝐹‘𝑥))
19		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) < 𝐵) → (𝐹‘𝑥) < 𝐵)
20	13, 14, 16, 18, 19	elicod 13392	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝐹‘𝑥) < 𝐵) → (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵))
21	20	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑥) < 𝐵 → (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)))
22	12, 21	impbid 211	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵) ↔ (𝐹‘𝑥) < 𝐵))
23	22	rabbidva 3434	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) ∈ (-∞[,)𝐵)} = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐵})
24	4, 23	eqtrd 2767	1 ⊢ (𝜑 → (◡𝐹 “ (-∞[,)𝐵)) = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐹‘𝑥) < 𝐵})

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  {crab 3427   class class class wbr 5142  ^◡ccnv 5671   “ cima 5675   Fn wfn 6537  ⟶wf 6538  ‘cfv 6542  (class class class)co 7414  -∞cmnf 11262  ℝ^*cxr 11263   < clt 11264   ≤ cle 11265  [,)cico 13344

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-id 5570  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-er 8716  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-ico 13348

This theorem is referenced by:  preimaioomnf  46020