Metamath Proof Explorer


Theorem dvivthlem2

Description: Lemma for dvivth . (Contributed by Mario Carneiro, 20-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses dvivth.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
dvivth.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
dvivth.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„ ) )
dvivth.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( โ„ D ๐น ) = ( ๐ด (,) ๐ต ) )
dvivth.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ < ๐‘ )
dvivth.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) [,] ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) ) )
dvivth.7 โŠข ๐บ = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆ’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) )
Assertion dvivthlem2 ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvivth.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
2 dvivth.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
3 dvivth.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„ ) )
4 dvivth.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( โ„ D ๐น ) = ( ๐ด (,) ๐ต ) )
5 dvivth.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ < ๐‘ )
6 dvivth.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) [,] ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) ) )
7 dvivth.7 โŠข ๐บ = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆ’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) )
8 1 2 3 4 5 6 7 dvivthlem1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ๐ถ )
9 dvf โŠข ( โ„ D ๐น ) : dom ( โ„ D ๐น ) โŸถ โ„‚
10 4 feq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โ„ D ๐น ) : dom ( โ„ D ๐น ) โŸถ โ„‚ โ†” ( โ„ D ๐น ) : ( ๐ด (,) ๐ต ) โŸถ โ„‚ ) )
11 9 10 mpbii โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„ D ๐น ) : ( ๐ด (,) ๐ต ) โŸถ โ„‚ )
12 11 ffnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„ D ๐น ) Fn ( ๐ด (,) ๐ต ) )
13 iccssioo2 โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โˆง ๐‘ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) โŠ† ( ๐ด (,) ๐ต ) )
14 1 2 13 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) โŠ† ( ๐ด (,) ๐ต ) )
15 14 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
16 fnfvelrn โŠข ( ( ( โ„ D ๐น ) Fn ( ๐ด (,) ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) )
17 12 15 16 syl2an2r โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) )
18 eleq1 โŠข ( ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ๐ถ โ†’ ( ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) โ†” ๐ถ โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) ) )
19 17 18 syl5ibcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ๐ถ โ†’ ๐ถ โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) ) )
20 19 rexlimdva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘€ [,] ๐‘ ) ( ( โ„ D ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ๐ถ โ†’ ๐ถ โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) ) )
21 8 20 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ran ( โ„ D ๐น ) )