MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ressatans Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ressatans 26992
Description: The real number line is a subset of the domain of continuity of the arctangent. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
atansopn.d 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
atansopn.s 𝑆 = {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷}
Assertion
Ref Expression
ressatans ℝ ⊆ 𝑆
Distinct variable group:   𝑦,𝐷
Allowed substitution hint:   𝑆(𝑦)

Proof of Theorem ressatans
StepHypRef Expression
1 ax-resscn 11210 . . 3 ℝ ⊆ ℂ
2 1re 11259 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ
3 resqcl 14161 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℝ → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
4 readdcl 11236 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑦↑2) ∈ ℝ) → (1 + (𝑦↑2)) ∈ ℝ)
52, 3, 4sylancr 587 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ → (1 + (𝑦↑2)) ∈ ℝ)
65recnd 11287 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℝ → (1 + (𝑦↑2)) ∈ ℂ)
72a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
8 0lt1 11783 . . . . . . . . . 10 0 < 1
98a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℝ → 0 < 1)
10 sqge0 14173 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℝ → 0 ≤ (𝑦↑2))
117, 3, 9, 10addgtge0d 11835 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℝ → 0 < (1 + (𝑦↑2)))
12 0re 11261 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
13 ltnle 11338 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ ∧ (1 + (𝑦↑2)) ∈ ℝ) → (0 < (1 + (𝑦↑2)) ↔ ¬ (1 + (𝑦↑2)) ≤ 0))
1412, 5, 13sylancr 587 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℝ → (0 < (1 + (𝑦↑2)) ↔ ¬ (1 + (𝑦↑2)) ≤ 0))
1511, 14mpbid 232 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ → ¬ (1 + (𝑦↑2)) ≤ 0)
16 mnfxr 11316 . . . . . . . . 9 -∞ ∈ ℝ*
17 elioc2 13447 . . . . . . . . 9 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ) → ((1 + (𝑦↑2)) ∈ (-∞(,]0) ↔ ((1 + (𝑦↑2)) ∈ ℝ ∧ -∞ < (1 + (𝑦↑2)) ∧ (1 + (𝑦↑2)) ≤ 0)))
1816, 12, 17mp2an 692 . . . . . . . 8 ((1 + (𝑦↑2)) ∈ (-∞(,]0) ↔ ((1 + (𝑦↑2)) ∈ ℝ ∧ -∞ < (1 + (𝑦↑2)) ∧ (1 + (𝑦↑2)) ≤ 0))
1918simp3bi 1146 . . . . . . 7 ((1 + (𝑦↑2)) ∈ (-∞(,]0) → (1 + (𝑦↑2)) ≤ 0)
2015, 19nsyl 140 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℝ → ¬ (1 + (𝑦↑2)) ∈ (-∞(,]0))
216, 20eldifd 3974 . . . . 5 (𝑦 ∈ ℝ → (1 + (𝑦↑2)) ∈ (ℂ ∖ (-∞(,]0)))
22 atansopn.d . . . . 5 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
2321, 22eleqtrrdi 2850 . . . 4 (𝑦 ∈ ℝ → (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷)
2423rgen 3061 . . 3 𝑦 ∈ ℝ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷
25 ssrab 4083 . . 3 (ℝ ⊆ {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷} ↔ (ℝ ⊆ ℂ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷))
261, 24, 25mpbir2an 711 . 2 ℝ ⊆ {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷}
27 atansopn.s . 2 𝑆 = {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷}
2826, 27sseqtrri 4033 1 ℝ ⊆ 𝑆
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  wral 3059  {crab 3433  cdif 3960  wss 3963   class class class wbr 5148  (class class class)co 7431  cc 11151  cr 11152  0cc0 11153  1c1 11154   + caddc 11156  -∞cmnf 11291  *cxr 11292   < clt 11293  cle 11294  2c2 12319  (,]cioc 13385  cexp 14099
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-n0 12525  df-z 12612  df-uz 12877  df-ioc 13389  df-seq 14040  df-exp 14100
This theorem is referenced by:  leibpi  27000
  Copyright terms: Public domain W3C validator