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Theorem ivth2

Description: The intermediate value theorem, decreasing case. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jan-2008) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2014)

Ref Expression
Hypotheses ivth.1 φ A
ivth.2 φ B
ivth.3 φ U
ivth.4 φ A < B
ivth.5 φ A B D
ivth.7 φ F : D cn
ivth.8 φ x A B F x
ivth2.9 φ F B < U U < F A
Assertion ivth2 φ c A B F c = U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ivth.1 φ A
2 ivth.2 φ B
3 ivth.3 φ U
4 ivth.4 φ A < B
5 ivth.5 φ A B D
6 ivth.7 φ F : D cn
7 ivth.8 φ x A B F x
8 ivth2.9 φ F B < U U < F A
9 3 renegcld φ U
10 eqid y D F y = y D F y
11 10 negfcncf F : D cn y D F y : D cn
12 6 11 syl φ y D F y : D cn
13 5 sselda φ x A B x D
14 fveq2 y = x F y = F x
15 14 negeqd y = x F y = F x
16 negex F x V
17 15 10 16 fvmpt x D y D F y x = F x
18 13 17 syl φ x A B y D F y x = F x
19 7 renegcld φ x A B F x
20 18 19 eqeltrd φ x A B y D F y x
21 1 rexrd φ A *
22 2 rexrd φ B *
23 1 2 4 ltled φ A B
24 lbicc2 A * B * A B A A B
25 21 22 23 24 syl3anc φ A A B
26 5 25 sseldd φ A D
27 fveq2 y = A F y = F A
28 27 negeqd y = A F y = F A
29 negex F A V
30 28 10 29 fvmpt A D y D F y A = F A
31 26 30 syl φ y D F y A = F A
32 8 simprd φ U < F A
33 fveq2 x = A F x = F A
34 33 eleq1d x = A F x F A
35 7 ralrimiva φ x A B F x
36 34 35 25 rspcdva φ F A
37 3 36 ltnegd φ U < F A F A < U
38 32 37 mpbid φ F A < U
39 31 38 eqbrtrd φ y D F y A < U
40 8 simpld φ F B < U
41 fveq2 x = B F x = F B
42 41 eleq1d x = B F x F B
43 ubicc2 A * B * A B B A B
44 21 22 23 43 syl3anc φ B A B
45 42 35 44 rspcdva φ F B
46 45 3 ltnegd φ F B < U U < F B
47 40 46 mpbid φ U < F B
48 5 44 sseldd φ B D
49 fveq2 y = B F y = F B
50 49 negeqd y = B F y = F B
51 negex F B V
52 50 10 51 fvmpt B D y D F y B = F B
53 48 52 syl φ y D F y B = F B
54 47 53 breqtrrd φ U < y D F y B
55 39 54 jca φ y D F y A < U U < y D F y B
56 1 2 9 4 5 12 20 55 ivth φ c A B y D F y c = U
57 ioossicc A B A B
58 57 5 sstrid φ A B D
59 58 sselda φ c A B c D
60 fveq2 y = c F y = F c
61 60 negeqd y = c F y = F c
62 negex F c V
63 61 10 62 fvmpt c D y D F y c = F c
64 59 63 syl φ c A B y D F y c = F c
65 64 eqeq1d φ c A B y D F y c = U F c = U
66 cncff F : D cn F : D
67 6 66 syl φ F : D
68 67 ffvelrnda φ c D F c
69 59 68 syldan φ c A B F c
70 3 recnd φ U
71 70 adantr φ c A B U
72 69 71 neg11ad φ c A B F c = U F c = U
73 65 72 bitrd φ c A B y D F y c = U F c = U
74 73 rexbidva φ c A B y D F y c = U c A B F c = U
75 56 74 mpbid φ c A B F c = U