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Theorem cniccbdd

Description: A continuous function on a closed interval is bounded. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion cniccbdd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
2 ral0 ⊢ ∀ y ∈ ∅ F ⁡ y ≤ 0
3 simp1 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → A ∈ ℝ
4 3 rexrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → A ∈ ℝ *
5 simp2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → B ∈ ℝ
6 5 rexrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → B ∈ ℝ *
7 icc0 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * → A B = ∅ ↔ B < A
8 4 6 7 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → A B = ∅ ↔ B < A
9 8 biimpar ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ B < A → A B = ∅
10 9 raleqdv ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ B < A → ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ 0 ↔ ∀ y ∈ ∅ F ⁡ y ≤ 0
11 2 10 mpbiri ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ B < A → ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ 0
12 brralrspcev ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ 0 → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
13 1 11 12 sylancr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ B < A → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
14 3 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → A ∈ ℝ
15 5 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → B ∈ ℝ
16 simpr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → A ≤ B
17 simp3 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → F : A B ⟶cn ℂ
18 abscncf ⊢ abs : ℂ ⟶cn ℝ
19 18 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → abs : ℂ ⟶cn ℝ
20 17 19 cncfco ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → abs ∘ F : A B ⟶cn ℝ
21 20 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → abs ∘ F : A B ⟶cn ℝ
22 14 15 16 21 evthicc ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → ∃ z ∈ A B ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z ∧ ∃ z ∈ A B ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ z ≤ abs ∘ F ⁡ y
23 22 simpld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → ∃ z ∈ A B ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z
24 cncff ⊢ abs ∘ F : A B ⟶cn ℝ → abs ∘ F : A B ⟶ ℝ
25 20 24 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → abs ∘ F : A B ⟶ ℝ
26 25 ffvelcdmda ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B → abs ∘ F ⁡ z ∈ ℝ
27 cncff ⊢ F : A B ⟶cn ℂ → F : A B ⟶ ℂ
28 17 27 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → F : A B ⟶ ℂ
29 28 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B → F : A B ⟶ ℂ
30 fvco3 ⊢ F : A B ⟶ ℂ ∧ y ∈ A B → abs ∘ F ⁡ y = F ⁡ y
31 29 30 sylan ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B ∧ y ∈ A B → abs ∘ F ⁡ y = F ⁡ y
32 31 breq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B ∧ y ∈ A B → abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z ↔ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z
33 32 ralbidva ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B → ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z ↔ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z
34 33 biimpd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B → ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z → ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z
35 brralrspcev ⊢ abs ∘ F ⁡ z ∈ ℝ ∧ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
36 26 34 35 syl6an ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ z ∈ A B → ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
37 36 rexlimdva ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → ∃ z ∈ A B ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
38 37 imp ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ ∃ z ∈ A B ∀ y ∈ A B abs ∘ F ⁡ y ≤ abs ∘ F ⁡ z → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
39 23 38 syldan ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ ∧ A ≤ B → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x
40 13 39 5 3 ltlecasei ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ F : A B ⟶cn ℂ → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A B F ⁡ y ≤ x