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Theorem ello12

Description: Elementhood in the set of eventually upper bounded functions. (Contributed by Mario Carneiro, 26-May-2016)

Ref Expression
Assertion ello12 ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ → F ∈ ≤𝑂⁡1 ↔ ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ A x ≤ y → F ⁡ y ≤ m

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 reex ⊢ ℝ ∈ V
2 elpm2r ⊢ ℝ ∈ V ∧ ℝ ∈ V ∧ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ → F ∈ ℝ ↑ 𝑝𝑚 ℝ
3 1 1 2 mpanl12 ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ → F ∈ ℝ ↑ 𝑝𝑚 ℝ
4 ello1 ⊢ F ∈ ≤𝑂⁡1 ↔ F ∈ ℝ ↑ 𝑝𝑚 ℝ ∧ ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ F ⁡ y ≤ m
5 4 baib ⊢ F ∈ ℝ ↑ 𝑝𝑚 ℝ → F ∈ ≤𝑂⁡1 ↔ ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ F ⁡ y ≤ m
6 3 5 syl ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ → F ∈ ≤𝑂⁡1 ↔ ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ F ⁡ y ≤ m
7 elin ⊢ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ ↔ y ∈ dom ⁡ F ∧ y ∈ x +∞
8 fdm ⊢ F : A ⟶ ℝ → dom ⁡ F = A
9 8 ad3antrrr ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → dom ⁡ F = A
10 9 eleq2d ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ dom ⁡ F ↔ y ∈ A
11 10 anbi1d ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ dom ⁡ F ∧ y ∈ x +∞ ↔ y ∈ A ∧ y ∈ x +∞
12 simpllr ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → A ⊆ ℝ
13 12 sselda ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ ∧ y ∈ A → y ∈ ℝ
14 simpllr ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ ∧ y ∈ A → x ∈ ℝ
15 elicopnf ⊢ x ∈ ℝ → y ∈ x +∞ ↔ y ∈ ℝ ∧ x ≤ y
16 14 15 syl ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ ∧ y ∈ A → y ∈ x +∞ ↔ y ∈ ℝ ∧ x ≤ y
17 13 16 mpbirand ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ ∧ y ∈ A → y ∈ x +∞ ↔ x ≤ y
18 17 pm5.32da ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ A ∧ y ∈ x +∞ ↔ y ∈ A ∧ x ≤ y
19 11 18 bitrd ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ dom ⁡ F ∧ y ∈ x +∞ ↔ y ∈ A ∧ x ≤ y
20 7 19 bitrid ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ ↔ y ∈ A ∧ x ≤ y
21 20 imbi1d ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ → F ⁡ y ≤ m ↔ y ∈ A ∧ x ≤ y → F ⁡ y ≤ m
22 impexp ⊢ y ∈ A ∧ x ≤ y → F ⁡ y ≤ m ↔ y ∈ A → x ≤ y → F ⁡ y ≤ m
23 21 22 bitrdi ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ → F ⁡ y ≤ m ↔ y ∈ A → x ≤ y → F ⁡ y ≤ m
24 23 ralbidv2 ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ → ∀ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ F ⁡ y ≤ m ↔ ∀ y ∈ A x ≤ y → F ⁡ y ≤ m
25 24 rexbidva ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ ℝ → ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ F ⁡ y ≤ m ↔ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ A x ≤ y → F ⁡ y ≤ m
26 25 rexbidva ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ → ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ F ∩ x +∞ F ⁡ y ≤ m ↔ ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ A x ≤ y → F ⁡ y ≤ m
27 6 26 bitrd ⊢ F : A ⟶ ℝ ∧ A ⊆ ℝ → F ∈ ≤𝑂⁡1 ↔ ∃ x ∈ ℝ ∃ m ∈ ℝ ∀ y ∈ A x ≤ y → F ⁡ y ≤ m