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Theorem dvivthlem1

Description: Lemma for dvivth . (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses dvivth.1 ( 𝜑𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
dvivth.2 ( 𝜑𝑁 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
dvivth.3 ( 𝜑𝐹 ∈ ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) –cn→ ℝ ) )
dvivth.4 ( 𝜑 → dom ( ℝ D 𝐹 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
dvivth.5 ( 𝜑𝑀 < 𝑁 )
dvivth.6 ( 𝜑𝐶 ∈ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) [,] ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) )
dvivth.7 𝐺 = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( 𝐹𝑦 ) − ( 𝐶 · 𝑦 ) ) )
Assertion dvivthlem1 ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvivth.1 ( 𝜑𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
2 dvivth.2 ( 𝜑𝑁 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
3 dvivth.3 ( 𝜑𝐹 ∈ ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) –cn→ ℝ ) )
4 dvivth.4 ( 𝜑 → dom ( ℝ D 𝐹 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
5 dvivth.5 ( 𝜑𝑀 < 𝑁 )
6 dvivth.6 ( 𝜑𝐶 ∈ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) [,] ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) )
7 dvivth.7 𝐺 = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( 𝐹𝑦 ) − ( 𝐶 · 𝑦 ) ) )
8 ioossre ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ
9 8 1 sseldi ( 𝜑𝑀 ∈ ℝ )
10 8 2 sseldi ( 𝜑𝑁 ∈ ℝ )
11 9 10 5 ltled ( 𝜑𝑀𝑁 )
12 cncff ( 𝐹 ∈ ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) –cn→ ℝ ) → 𝐹 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
13 3 12 syl ( 𝜑𝐹 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
14 13 ffvelrnda ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( 𝐹𝑦 ) ∈ ℝ )
15 dvfre ( ( 𝐹 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ ∧ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ ) → ( ℝ D 𝐹 ) : dom ( ℝ D 𝐹 ) ⟶ ℝ )
16 13 8 15 sylancl ( 𝜑 → ( ℝ D 𝐹 ) : dom ( ℝ D 𝐹 ) ⟶ ℝ )
17 2 4 eleqtrrd ( 𝜑𝑁 ∈ dom ( ℝ D 𝐹 ) )
18 16 17 ffvelrnd ( 𝜑 → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ )
19 1 4 eleqtrrd ( 𝜑𝑀 ∈ dom ( ℝ D 𝐹 ) )
20 16 19 ffvelrnd ( 𝜑 → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ∈ ℝ )
21 iccssre ( ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ ∧ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ∈ ℝ ) → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) [,] ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) ⊆ ℝ )
22 18 20 21 syl2anc ( 𝜑 → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) [,] ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) ⊆ ℝ )
23 22 6 sseldd ( 𝜑𝐶 ∈ ℝ )
24 23 adantr ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → 𝐶 ∈ ℝ )
25 8 a1i ( 𝜑 → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ )
26 25 sselda ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → 𝑦 ∈ ℝ )
27 24 26 remulcld ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( 𝐶 · 𝑦 ) ∈ ℝ )
28 14 27 resubcld ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( ( 𝐹𝑦 ) − ( 𝐶 · 𝑦 ) ) ∈ ℝ )
29 28 7 fmptd ( 𝜑𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
30 iccssioo2 ( ( 𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ∧ 𝑁 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
31 1 2 30 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
32 29 31 fssresd ( 𝜑 → ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ )
33 ax-resscn ℝ ⊆ ℂ
34 33 a1i ( 𝜑 → ℝ ⊆ ℂ )
35 fss ( ( 𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ ) → 𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℂ )
36 29 33 35 sylancl ( 𝜑𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℂ )
37 7 oveq2i ( ℝ D 𝐺 ) = ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( 𝐹𝑦 ) − ( 𝐶 · 𝑦 ) ) ) )
38 reelprrecn ℝ ∈ { ℝ , ℂ }
39 38 a1i ( 𝜑 → ℝ ∈ { ℝ , ℂ } )
40 14 recnd ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( 𝐹𝑦 ) ∈ ℂ )
41 4 feq2d ( 𝜑 → ( ( ℝ D 𝐹 ) : dom ( ℝ D 𝐹 ) ⟶ ℝ ↔ ( ℝ D 𝐹 ) : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ ) )
42 16 41 mpbid ( 𝜑 → ( ℝ D 𝐹 ) : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
43 42 ffvelrnda ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) ∈ ℝ )
44 13 feqmptd ( 𝜑𝐹 = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( 𝐹𝑦 ) ) )
45 44 oveq2d ( 𝜑 → ( ℝ D 𝐹 ) = ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( 𝐹𝑦 ) ) ) )
46 42 feqmptd ( 𝜑 → ( ℝ D 𝐹 ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) ) )
47 45 46 eqtr3d ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( 𝐹𝑦 ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) ) )
48 27 recnd ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( 𝐶 · 𝑦 ) ∈ ℂ )
49 remulcl ( ( 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ ) → ( 𝐶 · 𝑦 ) ∈ ℝ )
50 23 49 sylan ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ ) → ( 𝐶 · 𝑦 ) ∈ ℝ )
51 50 recnd ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ ) → ( 𝐶 · 𝑦 ) ∈ ℂ )
52 23 adantr ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ ) → 𝐶 ∈ ℝ )
53 34 sselda ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ ) → 𝑦 ∈ ℂ )
54 1cnd ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ ) → 1 ∈ ℂ )
55 39 dvmptid ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ 𝑦 ) ) = ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ 1 ) )
56 23 recnd ( 𝜑𝐶 ∈ ℂ )
57 39 53 54 55 56 dvmptcmul ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ ( 𝐶 · 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ ( 𝐶 · 1 ) ) )
58 56 mulid1d ( 𝜑 → ( 𝐶 · 1 ) = 𝐶 )
59 58 mpteq2dv ( 𝜑 → ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ ( 𝐶 · 1 ) ) = ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ 𝐶 ) )
60 57 59 eqtrd ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ ( 𝐶 · 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ 𝐶 ) )
61 eqid ( TopOpen ‘ ℂfld ) = ( TopOpen ‘ ℂfld )
62 61 tgioo2 ( topGen ‘ ran (,) ) = ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t ℝ )
63 iooretop ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ∈ ( topGen ‘ ran (,) )
64 63 a1i ( 𝜑 → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ∈ ( topGen ‘ ran (,) ) )
65 39 51 52 60 25 62 61 64 dvmptres ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( 𝐶 · 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ 𝐶 ) )
66 39 40 43 47 48 24 65 dvmptsub ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( 𝐹𝑦 ) − ( 𝐶 · 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) )
67 37 66 syl5eq ( 𝜑 → ( ℝ D 𝐺 ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) )
68 67 dmeqd ( 𝜑 → dom ( ℝ D 𝐺 ) = dom ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) )
69 dmmptg ( ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ∈ V → dom ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
70 ovex ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ∈ V
71 70 a1i ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ∈ V )
72 69 71 mprg dom ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 )
73 68 72 eqtrdi ( 𝜑 → dom ( ℝ D 𝐺 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
74 dvcn ( ( ( ℝ ⊆ ℂ ∧ 𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℂ ∧ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ ) ∧ dom ( ℝ D 𝐺 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → 𝐺 ∈ ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) –cn→ ℂ ) )
75 34 36 25 73 74 syl31anc ( 𝜑𝐺 ∈ ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) –cn→ ℂ ) )
76 rescncf ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) → ( 𝐺 ∈ ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) –cn→ ℂ ) → ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℂ ) ) )
77 31 75 76 sylc ( 𝜑 → ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℂ ) )
78 cncffvrn ( ( ℝ ⊆ ℂ ∧ ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℂ ) ) → ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) ↔ ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ ) )
79 33 77 78 sylancr ( 𝜑 → ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) ↔ ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ ) )
80 32 79 mpbird ( 𝜑 → ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) )
81 9 10 11 80 evthicc ( 𝜑 → ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) ∧ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ) )
82 81 simpld ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) )
83 fvres ( 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) → ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) = ( 𝐺𝑧 ) )
84 fvres ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) → ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( 𝐺𝑥 ) )
85 83 84 breqan12rd ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∧ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) ↔ ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
86 85 ralbidva ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
87 86 adantl ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
88 ioossicc ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 )
89 ssralv ( ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
90 88 89 ax-mp ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
91 87 90 syl6bi ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
92 31 sselda ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
93 42 ffvelrnda ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
94 92 93 syldan ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
95 94 recnd ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
96 95 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
97 56 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐶 ∈ ℂ )
98 67 fveq1d ( 𝜑 → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) ‘ 𝑥 ) )
99 98 adantr ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) ‘ 𝑥 ) )
100 fveq2 ( 𝑦 = 𝑥 → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) = ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) )
101 100 oveq1d ( 𝑦 = 𝑥 → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
102 eqid ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) )
103 ovex ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) ∈ V
104 101 102 103 fvmpt ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) → ( ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
105 92 104 syl ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( 𝑦 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ↦ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑦 ) − 𝐶 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
106 99 105 eqtrd ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
107 106 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
108 29 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
109 8 a1i ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ )
110 simprl ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
111 88 31 sstrid ( 𝜑 → ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
112 111 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
113 92 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
114 73 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → dom ( ℝ D 𝐺 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
115 113 114 eleqtrrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ dom ( ℝ D 𝐺 ) )
116 simprr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
117 fveq2 ( 𝑧 = 𝑤 → ( 𝐺𝑧 ) = ( 𝐺𝑤 ) )
118 117 breq1d ( 𝑧 = 𝑤 → ( ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ↔ ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
119 118 cbvralvw ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ↔ ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
120 116 119 sylib ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
121 108 109 110 112 115 120 dvferm ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = 0 )
122 107 121 eqtr3d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) = 0 )
123 96 97 122 subeq0d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 )
124 123 exp32 ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) ) )
125 vex 𝑥 ∈ V
126 125 elpr ( 𝑥 ∈ { 𝑀 , 𝑁 } ↔ ( 𝑥 = 𝑀𝑥 = 𝑁 ) )
127 106 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
128 29 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
129 8 a1i ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ )
130 simprl ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 = 𝑀 )
131 eliooord ( 𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) → ( 𝐴 < 𝑀𝑀 < 𝐵 ) )
132 1 131 syl ( 𝜑 → ( 𝐴 < 𝑀𝑀 < 𝐵 ) )
133 132 simpld ( 𝜑𝐴 < 𝑀 )
134 ne0i ( 𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ≠ ∅ )
135 ndmioo ( ¬ ( 𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) = ∅ )
136 135 necon1ai ( ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ≠ ∅ → ( 𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ) )
137 1 134 136 3syl ( 𝜑 → ( 𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ) )
138 137 simpld ( 𝜑𝐴 ∈ ℝ* )
139 10 rexrd ( 𝜑𝑁 ∈ ℝ* )
140 elioo2 ( ( 𝐴 ∈ ℝ*𝑁 ∈ ℝ* ) → ( 𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝑁 ) ↔ ( 𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝑀𝑀 < 𝑁 ) ) )
141 138 139 140 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝑁 ) ↔ ( 𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝑀𝑀 < 𝑁 ) ) )
142 9 133 5 141 mpbir3and ( 𝜑𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝑁 ) )
143 142 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑀 ∈ ( 𝐴 (,) 𝑁 ) )
144 130 143 eqeltrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝑁 ) )
145 137 simprd ( 𝜑𝐵 ∈ ℝ* )
146 eliooord ( 𝑁 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) → ( 𝐴 < 𝑁𝑁 < 𝐵 ) )
147 2 146 syl ( 𝜑 → ( 𝐴 < 𝑁𝑁 < 𝐵 ) )
148 147 simprd ( 𝜑𝑁 < 𝐵 )
149 139 145 148 xrltled ( 𝜑𝑁𝐵 )
150 iooss2 ( ( 𝐵 ∈ ℝ*𝑁𝐵 ) → ( 𝐴 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
151 145 149 150 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝐴 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
152 151 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝐴 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
153 92 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
154 73 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → dom ( ℝ D 𝐺 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
155 153 154 eleqtrrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ dom ( ℝ D 𝐺 ) )
156 simprr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
157 156 119 sylib ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
158 130 oveq1d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝑥 (,) 𝑁 ) = ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
159 158 raleqdv ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑥 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ↔ ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
160 157 159 mpbird ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑥 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
161 128 129 144 152 155 160 dvferm1 ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) ≤ 0 )
162 127 161 eqbrtrrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) ≤ 0 )
163 94 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
164 23 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐶 ∈ ℝ )
165 163 164 suble0d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) ≤ 0 ↔ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ≤ 𝐶 ) )
166 162 165 mpbid ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ≤ 𝐶 )
167 elicc2 ( ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ ∧ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ∈ ℝ ) → ( 𝐶 ∈ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) [,] ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) ↔ ( 𝐶 ∈ ℝ ∧ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ≤ 𝐶𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) ) )
168 18 20 167 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝐶 ∈ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) [,] ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) ↔ ( 𝐶 ∈ ℝ ∧ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ≤ 𝐶𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) ) )
169 6 168 mpbid ( 𝜑 → ( 𝐶 ∈ ℝ ∧ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ≤ 𝐶𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) ) )
170 169 simp3d ( 𝜑𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) )
171 170 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) )
172 130 fveq2d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑀 ) )
173 171 172 breqtrrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) )
174 163 164 letri3d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ↔ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ≤ 𝐶𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
175 166 173 174 mpbir2and ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑀 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 )
176 175 exp32 ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( 𝑥 = 𝑀 → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) ) )
177 simprl ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 = 𝑁 )
178 177 fveq2d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) )
179 169 simp2d ( 𝜑 → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ≤ 𝐶 )
180 179 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑁 ) ≤ 𝐶 )
181 178 180 eqbrtrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ≤ 𝐶 )
182 29 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐺 : ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⟶ ℝ )
183 8 a1i ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝐴 (,) 𝐵 ) ⊆ ℝ )
184 9 rexrd ( 𝜑𝑀 ∈ ℝ* )
185 elioo2 ( ( 𝑀 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ) → ( 𝑁 ∈ ( 𝑀 (,) 𝐵 ) ↔ ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 < 𝑁𝑁 < 𝐵 ) ) )
186 184 145 185 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑁 ∈ ( 𝑀 (,) 𝐵 ) ↔ ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 < 𝑁𝑁 < 𝐵 ) ) )
187 10 5 148 186 mpbir3and ( 𝜑𝑁 ∈ ( 𝑀 (,) 𝐵 ) )
188 187 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑁 ∈ ( 𝑀 (,) 𝐵 ) )
189 177 188 eqeltrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝐵 ) )
190 138 184 133 xrltled ( 𝜑𝐴𝑀 )
191 iooss1 ( ( 𝐴 ∈ ℝ*𝐴𝑀 ) → ( 𝑀 (,) 𝐵 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
192 138 190 191 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑀 (,) 𝐵 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
193 192 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝑀 (,) 𝐵 ) ⊆ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
194 92 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
195 73 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → dom ( ℝ D 𝐺 ) = ( 𝐴 (,) 𝐵 ) )
196 194 195 eleqtrrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ dom ( ℝ D 𝐺 ) )
197 simprr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
198 197 119 sylib ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
199 177 oveq2d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 𝑀 (,) 𝑥 ) = ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
200 199 raleqdv ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑥 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ↔ ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) )
201 198 200 mpbird ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ∀ 𝑤 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑥 ) ( 𝐺𝑤 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) )
202 182 183 189 193 196 201 dvferm2 ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 0 ≤ ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) )
203 106 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
204 202 203 breqtrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 0 ≤ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) )
205 94 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
206 23 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐶 ∈ ℝ )
207 205 206 subge0d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( 0 ≤ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) − 𝐶 ) ↔ 𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ) )
208 204 207 mpbid ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → 𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) )
209 205 206 letri3d ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ↔ ( ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ≤ 𝐶𝐶 ≤ ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
210 181 208 209 mpbir2and ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 = 𝑁 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) ) ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 )
211 210 exp32 ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( 𝑥 = 𝑁 → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) ) )
212 176 211 jaod ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ( 𝑥 = 𝑀𝑥 = 𝑁 ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) ) )
213 126 212 syl5bi ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ { 𝑀 , 𝑁 } → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) ) )
214 elun ( 𝑥 ∈ ( ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∪ { 𝑀 , 𝑁 } ) ↔ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∨ 𝑥 ∈ { 𝑀 , 𝑁 } ) )
215 prunioo ( ( 𝑀 ∈ ℝ*𝑁 ∈ ℝ*𝑀𝑁 ) → ( ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∪ { 𝑀 , 𝑁 } ) = ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
216 184 139 11 215 syl3anc ( 𝜑 → ( ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∪ { 𝑀 , 𝑁 } ) = ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
217 216 eleq2d ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∪ { 𝑀 , 𝑁 } ) ↔ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) )
218 214 217 bitr3id ( 𝜑 → ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∨ 𝑥 ∈ { 𝑀 , 𝑁 } ) ↔ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) )
219 218 biimpar ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ∨ 𝑥 ∈ { 𝑀 , 𝑁 } ) )
220 124 213 219 mpjaod ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ( 𝐺𝑧 ) ≤ ( 𝐺𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) )
221 91 220 syld ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) → ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) )
222 221 reximdva ( 𝜑 → ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑧 ) ≤ ( ( 𝐺 ↾ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) ‘ 𝑥 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 ) )
223 82 222 mpd ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ( ( ℝ D 𝐹 ) ‘ 𝑥 ) = 𝐶 )