Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rfcnpre4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rfcnpre4 43703
Description: If F is a continuous function with respect to the standard topology, then the preimage A of the values less than or equal to a given real B is a closed set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
rfcnpre4.1 Ⅎ𝑑𝐹
rfcnpre4.2 𝐾 = (topGenβ€˜ran (,))
rfcnpre4.3 𝑇 = βˆͺ 𝐽
rfcnpre4.4 𝐴 = {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ (πΉβ€˜π‘‘) ≀ 𝐡}
rfcnpre4.5 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
rfcnpre4.6 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Assertion
Ref Expression
rfcnpre4 (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 rfcnpre4
Dummy variable 𝑠 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rfcnpre4.2 . . . . . . . 8 𝐾 = (topGenβ€˜ran (,))
2 rfcnpre4.3 . . . . . . . 8 𝑇 = βˆͺ 𝐽
3 eqid 2732 . . . . . . . 8 (𝐽 Cn 𝐾) = (𝐽 Cn 𝐾)
4 rfcnpre4.6 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
51, 2, 3, 4fcnre 43694 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‡βŸΆβ„)
6 ffn 6714 . . . . . . 7 (𝐹:π‘‡βŸΆβ„ β†’ 𝐹 Fn 𝑇)
7 elpreima 7056 . . . . . . 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 mnfxr 11267 . . . . . . . . 9 -∞ ∈ ℝ*
10 rfcnpre4.5 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
1110rexrd 11260 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ*)
1211adantr 481 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ 𝐡 ∈ ℝ*)
13 elioc1 13362 . . . . . . . . 9 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ∈ ℝ*) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ (-∞(,]𝐡) ↔ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)))
149, 12, 13sylancr 587 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ (-∞(,]𝐡) ↔ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)))
15 simpr3 1196 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)
165ffvelcdmda 7083 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ)
1716rexrd 11260 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ*)
1817adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ*)
1916adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ)
20 mnflt 13099 . . . . . . . . . . 11 ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ β†’ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ))
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡) β†’ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ))
22 simpr 485 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡) β†’ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)
2318, 21, 223jca 1128 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡))
2415, 23impbida 799 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ (((πΉβ€˜π‘ ) ∈ ℝ* ∧ -∞ < (πΉβ€˜π‘ ) ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡) ↔ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡))
2514, 24bitrd 278 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ 𝑇) β†’ ((πΉβ€˜π‘ ) ∈ (-∞(,]𝐡) ↔ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡))
2625pm5.32da 579 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ∈ (-∞(,]𝐡)) ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)))
278, 26bitrd 278 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ (◑𝐹 β€œ (-∞(,]𝐡)) ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡)))
28 nfcv 2903 . . . . . 6 Ⅎ𝑑𝑠
29 nfcv 2903 . . . . . 6 Ⅎ𝑑𝑇
30 rfcnpre4.1 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑑𝐹
3130, 28nffv 6898 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑(πΉβ€˜π‘ )
32 nfcv 2903 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑 ≀
33 nfcv 2903 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑𝐡
3431, 32, 33nfbr 5194 . . . . . 6 Ⅎ𝑑(πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡
35 fveq2 6888 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝑠 β†’ (πΉβ€˜π‘‘) = (πΉβ€˜π‘ ))
3635breq1d 5157 . . . . . 6 (𝑑 = 𝑠 β†’ ((πΉβ€˜π‘‘) ≀ 𝐡 ↔ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡))
3728, 29, 34, 36elrabf 3678 . . . . 5 (𝑠 ∈ {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ (πΉβ€˜π‘‘) ≀ 𝐡} ↔ (𝑠 ∈ 𝑇 ∧ (πΉβ€˜π‘ ) ≀ 𝐡))
3827, 37bitr4di 288 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ (◑𝐹 β€œ (-∞(,]𝐡)) ↔ 𝑠 ∈ {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ (πΉβ€˜π‘‘) ≀ 𝐡}))
3938eqrdv 2730 . . 3 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ (-∞(,]𝐡)) = {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ (πΉβ€˜π‘‘) ≀ 𝐡})
40 rfcnpre4.4 . . 3 𝐴 = {𝑑 ∈ 𝑇 ∣ (πΉβ€˜π‘‘) ≀ 𝐡}
4139, 40eqtr4di 2790 . 2 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ (-∞(,]𝐡)) = 𝐴)
42 iocmnfcld 24276 . . . . 5 (𝐡 ∈ ℝ β†’ (-∞(,]𝐡) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
4310, 42syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (-∞(,]𝐡) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
441fveq2i 6891 . . . 4 (Clsdβ€˜πΎ) = (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))
4543, 44eleqtrrdi 2844 . . 3 (πœ‘ β†’ (-∞(,]𝐡) ∈ (Clsdβ€˜πΎ))
46 cnclima 22763 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (-∞(,]𝐡) ∈ (Clsdβ€˜πΎ)) β†’ (◑𝐹 β€œ (-∞(,]𝐡)) ∈ (Clsdβ€˜π½))
474, 45, 46syl2anc 584 . 2 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ (-∞(,]𝐡)) ∈ (Clsdβ€˜π½))
4841, 47eqeltrrd 2834 1 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ (Clsdβ€˜π½))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  β„²wnfc 2883  {crab 3432  βˆͺ cuni 4907   class class class wbr 5147  β—‘ccnv 5674  ran crn 5676   β€œ cima 5678   Fn wfn 6535  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  β„cr 11105  -∞cmnf 11242  β„*cxr 11243   < clt 11244   ≀ cle 11245  (,)cioo 13320  (,]cioc 13321  topGenctg 17379  Clsdccld 22511   Cn ccn 22719
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-topgen 17385  df-top 22387  df-topon 22404  df-bases 22440  df-cld 22514  df-cn 22722
This theorem is referenced by:  stoweidlem59  44761
  Copyright terms: Public domain W3C validator