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Theorem stoweidlem29

Description: When the hypothesis for the extreme value theorem hold, then the inf of the range of the function belongs to the range, it is real and it a lower bound of the range. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017) (Revised by AV, 13-Sep-2020)

Ref Expression
Hypotheses stoweidlem29.1 _tF
stoweidlem29.2 tφ
stoweidlem29.3 T=J
stoweidlem29.4 K=topGenran.
stoweidlem29.5 φJComp
stoweidlem29.6 φFJCnK
stoweidlem29.7 φT
Assertion stoweidlem29 φsupranF<ranFsupranF<tTsupranF<Ft

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 stoweidlem29.1 _tF
2 stoweidlem29.2 tφ
3 stoweidlem29.3 T=J
4 stoweidlem29.4 K=topGenran.
5 stoweidlem29.5 φJComp
6 stoweidlem29.6 φFJCnK
7 stoweidlem29.7 φT
8 eqid JCnK=JCnK
9 4 3 8 6 fcnre φF:T
10 df-f F:TFFnTranF
11 9 10 sylib φFFnTranF
12 11 simprd φranF
13 11 simpld φFFnT
14 fnfun FFnTFunF
15 13 14 syl φFunF
16 15 adantr φsTFunF
17 9 fdmd φdomF=T
18 17 eqcomd φT=domF
19 18 eleq2d φsTsdomF
20 19 biimpa φsTsdomF
21 fvelrn FunFsdomFFsranF
22 16 20 21 syl2anc φsTFsranF
23 nfcv _ts
24 1 23 nffv _tFs
25 24 nfeq2 tx=Fs
26 breq1 x=FsxFtFsFt
27 25 26 ralbid x=FstTxFttTFsFt
28 27 rspcev FsranFtTFsFtxranFtTxFt
29 22 28 sylan φsTtTFsFtxranFtTxFt
30 nfcv _sF
31 nfcv _sT
32 nfcv _tT
33 30 1 31 32 3 4 5 6 7 evth2f φsTtTFsFt
34 29 33 r19.29a φxranFtTxFt
35 nfv yφtTxFt
36 simpr φtTxFtyranFyranF
37 13 ad2antrr φtTxFtyranFFFnT
38 nfcv _ty
39 32 38 1 fvelrnbf FFnTyranFtTFt=y
40 37 39 syl φtTxFtyranFyranFtTFt=y
41 36 40 mpbid φtTxFtyranFtTFt=y
42 nfra1 ttTxFt
43 2 42 nfan tφtTxFt
44 1 nfrn _tranF
45 44 nfcri tyranF
46 43 45 nfan tφtTxFtyranF
47 nfv txy
48 rspa tTxFttTxFt
49 breq2 Ft=yxFtxy
50 48 49 syl5ibcom tTxFttTFt=yxy
51 50 ex tTxFttTFt=yxy
52 51 ad2antlr φtTxFtyranFtTFt=yxy
53 46 47 52 rexlimd φtTxFtyranFtTFt=yxy
54 41 53 mpd φtTxFtyranFxy
55 54 ex φtTxFtyranFxy
56 35 55 ralrimi φtTxFtyranFxy
57 56 ex φtTxFtyranFxy
58 57 reximdv φxranFtTxFtxranFyranFxy
59 34 58 mpd φxranFyranFxy
60 lbinfcl ranFxranFyranFxysupranF<ranF
61 12 59 60 syl2anc φsupranF<ranF
62 12 61 sseldd φsupranF<
63 12 adantr φtTranF
64 59 adantr φtTxranFyranFxy
65 dffn3 FFnTF:TranF
66 13 65 sylib φF:TranF
67 66 ffvelcdmda φtTFtranF
68 lbinfle ranFxranFyranFxyFtranFsupranF<Ft
69 63 64 67 68 syl3anc φtTsupranF<Ft
70 69 ex φtTsupranF<Ft
71 2 70 ralrimi φtTsupranF<Ft
72 61 62 71 3jca φsupranF<ranFsupranF<tTsupranF<Ft