Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rfcnpre3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rfcnpre3 43717
Description: If F is a continuous function with respect to the standard topology, then the preimage A of the values greater than or equal to a given real B is a closed set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
rfcnpre3.2 Ⅎ𝑑𝐹
rfcnpre3.3 𝐾 = (topGenβ€˜ran (,))
rfcnpre3.4 𝑇 = βˆͺ 𝐽
rfcnpre3.5 𝐴 = {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘‘)}
rfcnpre3.6 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
rfcnpre3.8 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Assertion
Ref Expression
rfcnpre3 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ (Clsdβ€˜π½))
Distinct variable groups:   𝑑,𝐡   𝑑,𝑇
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑑)   𝐴(𝑑)   𝐹(𝑑)   𝐽(𝑑)   𝐾(𝑑)

Proof of Theorem rfcnpre3
Dummy variable 𝑠 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rfcnpre3.3 . . . . . . . 8 𝐾 = (topGenβ€˜ran (,))
2 rfcnpre3.4 . . . . . . . 8 𝑇 = βˆͺ 𝐽
3 eqid 2733 . . . . . . . 8 (𝐽 Cn 𝐾) = (𝐽 Cn 𝐾)
4 rfcnpre3.8 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
51, 2, 3, 4fcnre 43709 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‡βŸΆβ„)
6 ffn 6718 . . . . . . 7 (𝐹:π‘‡βŸΆβ„ β†’ 𝐹 Fn 𝑇)
7 elpreima 7060 . . . . . . 7 (𝐹 Fn 𝑇 β†’ (𝑠 ∈ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ (𝐡[,)+∞))))
85, 6, 73syl 18 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ (𝐡[,)+∞))))
9 rfcnpre3.6 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
109rexrd 11264 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ*)
1110adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ 𝐡 ∈ ℝ*)
12 pnfxr 11268 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
13 elico1 13367 . . . . . . . . 9 ((𝐡 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ (𝐡[,)+∞) ↔ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞)))
1411, 12, 13sylancl 587 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ (𝐡[,)+∞) ↔ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞)))
15 simpr2 1196 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞)) β†’ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ))
165ffvelcdmda 7087 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ)
1716rexrd 11264 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ*)
1817adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ*)
19 simpr 486 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )) β†’ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ))
2016adantr 482 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ)
21 ltpnf 13100 . . . . . . . . . . 11 ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ β†’ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞)
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞)
2318, 19, 223jca 1129 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞))
2415, 23impbida 800 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ (((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) < +∞) ↔ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )))
2514, 24bitrd 279 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ (𝐡[,)+∞) ↔ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )))
2625pm5.32da 580 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ (𝐡[,)+∞)) ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ))))
278, 26bitrd 279 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ ))))
28 nfcv 2904 . . . . . 6 Ⅎ𝑑𝑠
29 nfcv 2904 . . . . . 6 Ⅎ𝑑𝑇
30 nfcv 2904 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑𝐡
31 nfcv 2904 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑 ≀
32 rfcnpre3.2 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑑𝐹
3332, 28nffv 6902 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑(πΉβ€˜π‘ )
3430, 31, 33nfbr 5196 . . . . . 6 Ⅎ𝑑 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )
35 fveq2 6892 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝑠 β†’ (πΉβ€˜π‘‘) = (πΉβ€˜π‘ ))
3635breq2d 5161 . . . . . 6 (𝑑 = 𝑠 β†’ (𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘‘) ↔ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )))
3728, 29, 34, 36elrabf 3680 . . . . 5 (𝑠 ∈ {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘‘)} ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘ )))
3827, 37bitr4di 289 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) ↔ 𝑠 ∈ {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘‘)}))
3938eqrdv 2731 . . 3 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) = {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘‘)})
40 rfcnpre3.5 . . 3 𝐴 = {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ 𝐡 ≀ (πΉβ€˜π‘‘)}
4139, 40eqtr4di 2791 . 2 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) = 𝐴)
42 icopnfcld 24284 . . . . 5 (𝐡 ∈ ℝ β†’ (𝐡[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
439, 42syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐡[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
441fveq2i 6895 . . . 4 (Clsdβ€˜πΎ) = (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))
4543, 44eleqtrrdi 2845 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐡[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜πΎ))
46 cnclima 22772 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (𝐡[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜πΎ)) β†’ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜π½))
474, 45, 46syl2anc 585 . 2 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ (𝐡[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜π½))
4841, 47eqeltrrd 2835 1 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ (Clsdβ€˜π½))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  β„²wnfc 2884  {crab 3433  βˆͺ cuni 4909   class class class wbr 5149  β—‘ccnv 5676  ran crn 5678   β€œ cima 5680   Fn wfn 6539  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„cr 11109  +∞cpnf 11245  β„*cxr 11247   < clt 11248   ≀ cle 11249  (,)cioo 13324  [,)cico 13326  topGenctg 17383  Clsdccld 22520   Cn ccn 22728
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 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-q 12933  df-ioo 13328  df-ico 13330  df-topgen 17389  df-top 22396  df-topon 22413  df-bases 22449  df-cld 22523  df-cn 22731
This theorem is referenced by:  stoweidlem59  44775
  Copyright terms: Public domain W3C validator