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Theorem dvgt0lem1

Description: Lemma for dvgt0 and dvlt0 . (Contributed by Mario Carneiro, 19-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses dvgt0.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
dvgt0.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
dvgt0.f ⊢ φ → F : A B ⟶cn ℝ
dvgt0lem.d ⊢ φ → F ℝ ′ : A B ⟶ S
Assertion dvgt0lem1 ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ⁡ Y − F ⁡ X Y − X ∈ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvgt0.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
2 dvgt0.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
3 dvgt0.f ⊢ φ → F : A B ⟶cn ℝ
4 dvgt0lem.d ⊢ φ → F ℝ ′ : A B ⟶ S
5 iccssxr ⊢ A B ⊆ ℝ *
6 simplrl ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ∈ A B
7 5 6 sselid ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ∈ ℝ *
8 simplrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ∈ A B
9 5 8 sselid ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ∈ ℝ *
10 iccssre ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A B ⊆ ℝ
11 1 2 10 syl2anc ⊢ φ → A B ⊆ ℝ
12 11 ad2antrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → A B ⊆ ℝ
13 12 6 sseldd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ∈ ℝ
14 12 8 sseldd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ∈ ℝ
15 simpr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X < Y
16 13 14 15 ltled ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ≤ Y
17 ubicc2 ⊢ X ∈ ℝ * ∧ Y ∈ ℝ * ∧ X ≤ Y → Y ∈ X Y
18 7 9 16 17 syl3anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ∈ X Y
19 18 fvresd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ⁡ Y = F ⁡ Y
20 lbicc2 ⊢ X ∈ ℝ * ∧ Y ∈ ℝ * ∧ X ≤ Y → X ∈ X Y
21 7 9 16 20 syl3anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ∈ X Y
22 21 fvresd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ⁡ X = F ⁡ X
23 19 22 oveq12d ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X = F ⁡ Y − F ⁡ X
24 23 oveq1d ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X = F ⁡ Y − F ⁡ X Y − X
25 iccss2 ⊢ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B → X Y ⊆ A B
26 25 ad2antlr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X Y ⊆ A B
27 3 ad2antrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F : A B ⟶cn ℝ
28 rescncf ⊢ X Y ⊆ A B → F : A B ⟶cn ℝ → F ↾ X Y : X Y ⟶cn ℝ
29 26 27 28 sylc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y : X Y ⟶cn ℝ
30 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ℝ ′ : A B ⟶ S
31 1 ad2antrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → A ∈ ℝ
32 31 rexrd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → A ∈ ℝ *
33 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → B ∈ ℝ
34 elicc2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → X ∈ A B ↔ X ∈ ℝ ∧ A ≤ X ∧ X ≤ B
35 31 33 34 syl2anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ∈ A B ↔ X ∈ ℝ ∧ A ≤ X ∧ X ≤ B
36 6 35 mpbid ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X ∈ ℝ ∧ A ≤ X ∧ X ≤ B
37 36 simp2d ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → A ≤ X
38 iooss1 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ A ≤ X → X Y ⊆ A Y
39 32 37 38 syl2anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X Y ⊆ A Y
40 33 rexrd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → B ∈ ℝ *
41 elicc2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → Y ∈ A B ↔ Y ∈ ℝ ∧ A ≤ Y ∧ Y ≤ B
42 31 33 41 syl2anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ∈ A B ↔ Y ∈ ℝ ∧ A ≤ Y ∧ Y ≤ B
43 8 42 mpbid ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ∈ ℝ ∧ A ≤ Y ∧ Y ≤ B
44 43 simp3d ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → Y ≤ B
45 iooss2 ⊢ B ∈ ℝ * ∧ Y ≤ B → A Y ⊆ A B
46 40 44 45 syl2anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → A Y ⊆ A B
47 39 46 sstrd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X Y ⊆ A B
48 30 47 fssresd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ℝ ′ ↾ X Y : X Y ⟶ S
49 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
50 49 a1i ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → ℝ ⊆ ℂ
51 cncff ⊢ F : A B ⟶cn ℝ → F : A B ⟶ ℝ
52 3 51 syl ⊢ φ → F : A B ⟶ ℝ
53 52 ad2antrr ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F : A B ⟶ ℝ
54 fss ⊢ F : A B ⟶ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ → F : A B ⟶ ℂ
55 53 49 54 sylancl ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F : A B ⟶ ℂ
56 iccssre ⊢ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X Y ⊆ ℝ
57 13 14 56 syl2anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → X Y ⊆ ℝ
58 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld = TopOpen ⁡ ℂ fld
59 tgioo4 ⊢ topGen ⁡ ran ⁡ . = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
60 58 59 dvres ⊢ ℝ ⊆ ℂ ∧ F : A B ⟶ ℂ ∧ A B ⊆ ℝ ∧ X Y ⊆ ℝ → ℝ D F ↾ X Y = F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ X Y
61 50 55 12 57 60 syl22anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → ℝ D F ↾ X Y = F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ X Y
62 iccntr ⊢ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ X Y = X Y
63 13 14 62 syl2anc ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ X Y = X Y
64 63 reseq2d ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ X Y = F ℝ ′ ↾ X Y
65 61 64 eqtrd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → ℝ D F ↾ X Y = F ℝ ′ ↾ X Y
66 65 feq1d ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ℝ ′ : X Y ⟶ S ↔ F ℝ ′ ↾ X Y : X Y ⟶ S
67 48 66 mpbird ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ℝ ′ : X Y ⟶ S
68 67 fdmd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → dom ⁡ F ↾ X Y ℝ ′ = X Y
69 13 14 15 29 68 mvth ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → ∃ z ∈ X Y F ↾ X Y ℝ ′ ⁡ z = F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X
70 67 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y ∧ z ∈ X Y → F ↾ X Y ℝ ′ ⁡ z ∈ S
71 eleq1 ⊢ F ↾ X Y ℝ ′ ⁡ z = F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X → F ↾ X Y ℝ ′ ⁡ z ∈ S ↔ F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X ∈ S
72 70 71 syl5ibcom ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y ∧ z ∈ X Y → F ↾ X Y ℝ ′ ⁡ z = F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X → F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X ∈ S
73 72 rexlimdva ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → ∃ z ∈ X Y F ↾ X Y ℝ ′ ⁡ z = F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X → F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X ∈ S
74 69 73 mpd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ↾ X Y ⁡ Y − F ↾ X Y ⁡ X Y − X ∈ S
75 24 74 eqeltrrd ⊢ φ ∧ X ∈ A B ∧ Y ∈ A B ∧ X < Y → F ⁡ Y − F ⁡ X Y − X ∈ S