Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvivth Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem dvivth 23041
 Description: Darboux' theorem, or the intermediate value theorem for derivatives. A differentiable function's derivative satisfies the intermediate value property, even though it may not be continuous (so that ivthicc 22487 does not directly apply). (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
dvivth.1
dvivth.2
dvivth.3
dvivth.4
Assertion
Ref Expression
dvivth

Proof of Theorem dvivth
Dummy variables are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvivth.1 . . . . . . . . . 10
21adantr 472 . . . . . . . . 9
3 dvivth.2 . . . . . . . . . 10
43adantr 472 . . . . . . . . 9
5 dvivth.3 . . . . . . . . . . . . . . 15
6 cncff 22003 . . . . . . . . . . . . . . 15
75, 6syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14
87ffvelrnda 6037 . . . . . . . . . . . . 13
98renegcld 10067 . . . . . . . . . . . 12
10 eqid 2471 . . . . . . . . . . . 12
119, 10fmptd 6061 . . . . . . . . . . 11
12 ax-resscn 9614 . . . . . . . . . . . 12
13 ssid 3437 . . . . . . . . . . . . . . 15
14 cncfss 22009 . . . . . . . . . . . . . . 15
1512, 13, 14mp2an 686 . . . . . . . . . . . . . 14
1615, 5sseldi 3416 . . . . . . . . . . . . 13
1710negfcncf 22029 . . . . . . . . . . . . 13
1816, 17syl 17 . . . . . . . . . . . 12
19 cncffvrn 22008 . . . . . . . . . . . 12
2012, 18, 19sylancr 676 . . . . . . . . . . 11
2111, 20mpbird 240 . . . . . . . . . 10
2221adantr 472 . . . . . . . . 9
23 reelprrecn 9649 . . . . . . . . . . . . 13
2423a1i 11 . . . . . . . . . . . 12
257adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14
2625ffvelrnda 6037 . . . . . . . . . . . . 13
2726recnd 9687 . . . . . . . . . . . 12
28 fvex 5889 . . . . . . . . . . . . 13
2928a1i 11 . . . . . . . . . . . 12
3025feqmptd 5932 . . . . . . . . . . . . . 14
3130oveq2d 6324 . . . . . . . . . . . . 13
32 ioossre 11721 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
33 dvfre 22984 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
347, 32, 33sylancl 675 . . . . . . . . . . . . . . . 16
35 dvivth.4 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3635feq2d 5725 . . . . . . . . . . . . . . . 16
3734, 36mpbid 215 . . . . . . . . . . . . . . 15
3837adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14
3938feqmptd 5932 . . . . . . . . . . . . 13
4031, 39eqtr3d 2507 . . . . . . . . . . . 12
4124, 27, 29, 40dvmptneg 22999 . . . . . . . . . . 11
4241dmeqd 5042 . . . . . . . . . 10
43 dmmptg 5339 . . . . . . . . . . 11
44 negex 9893 . . . . . . . . . . . 12
4544a1i 11 . . . . . . . . . . 11
4643, 45mprg 2770 . . . . . . . . . 10
4742, 46syl6eq 2521 . . . . . . . . 9
48 simprl 772 . . . . . . . . 9
49 simprr 774 . . . . . . . . . . 11
5037, 1ffvelrnd 6038 . . . . . . . . . . . . 13
5150adantr 472 . . . . . . . . . . . 12
523, 35eleqtrrd 2552 . . . . . . . . . . . . . 14
5334, 52ffvelrnd 6038 . . . . . . . . . . . . 13
5453adantr 472 . . . . . . . . . . . 12
55 iccssre 11741 . . . . . . . . . . . . . . 15
5650, 53, 55syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . 14
5756adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13
5857, 49sseldd 3419 . . . . . . . . . . . 12
59 iccneg 11779 . . . . . . . . . . . 12
6051, 54, 58, 59syl3anc 1292 . . . . . . . . . . 11
6149, 60mpbid 215 . . . . . . . . . 10
6241fveq1d 5881 . . . . . . . . . . . 12
63 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . . . 15
6463negeqd 9889 . . . . . . . . . . . . . 14
65 eqid 2471 . . . . . . . . . . . . . 14
66 negex 9893 . . . . . . . . . . . . . 14
6764, 65, 66fvmpt 5963 . . . . . . . . . . . . 13
684, 67syl 17 . . . . . . . . . . . 12
6962, 68eqtrd 2505 . . . . . . . . . . 11
7041fveq1d 5881 . . . . . . . . . . . 12
71 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . . . 15
7271negeqd 9889 . . . . . . . . . . . . . 14
73 negex 9893 . . . . . . . . . . . . . 14
7472, 65, 73fvmpt 5963 . . . . . . . . . . . . 13
752, 74syl 17 . . . . . . . . . . . 12
7670, 75eqtrd 2505 . . . . . . . . . . 11
7769, 76oveq12d 6326 . . . . . . . . . 10
7861, 77eleqtrrd 2552 . . . . . . . . 9
79 eqid 2471 . . . . . . . . 9
802, 4, 22, 47, 48, 78, 79dvivthlem2 23040 . . . . . . . 8
8141rneqd 5068 . . . . . . . 8
8280, 81eleqtrd 2551 . . . . . . 7
83 negex 9893 . . . . . . . 8
8465elrnmpt 5087 . . . . . . . 8
8583, 84ax-mp 5 . . . . . . 7
8682, 85sylib 201 . . . . . 6
8758recnd 9687 . . . . . . . . . 10
8887adantr 472 . . . . . . . . 9
8924, 27, 29, 40dvmptcl 22992 . . . . . . . . 9
9088, 89neg11ad 10001 . . . . . . . 8
91 eqcom 2478 . . . . . . . 8
9290, 91syl6bb 269 . . . . . . 7
9392rexbidva 2889 . . . . . 6
9486, 93mpbid 215 . . . . 5
95 ffn 5739 . . . . . . 7
9638, 95syl 17 . . . . . 6
97 fvelrnb 5926 . . . . . 6
9896, 97syl 17 . . . . 5
9994, 98mpbird 240 . . . 4
10099expr 626 . . 3
101100ssrdv 3424 . 2
102 fveq2 5879 . . . . 5
103102oveq1d 6323 . . . 4
10453rexrd 9708 . . . . 5
105 iccid 11706 . . . . 5
106104, 105syl 17 . . . 4
107103, 106sylan9eqr 2527 . . 3
108 ffn 5739 . . . . . . 7
10934, 108syl 17 . . . . . 6
110 fnfvelrn 6034 . . . . . 6
111109, 52, 110syl2anc 673 . . . . 5
112111snssd 4108 . . . 4
113112adantr 472 . . 3
114107, 113eqsstrd 3452 . 2
1153adantr 472 . . . . 5
1161adantr 472 . . . . 5
1175adantr 472 . . . . 5
11835adantr 472 . . . . 5
119 simprl 772 . . . . 5
120 simprr 774 . . . . 5
121 eqid 2471 . . . . 5
122115, 116, 117, 118, 119, 120, 121dvivthlem2 23040 . . . 4
123122expr 626 . . 3
124123ssrdv 3424 . 2
12532, 1sseldi 3416 . . 3
12632, 3sseldi 3416 . . 3
127125, 126lttri4d 9793 . 2
128101, 114, 124, 127mpjao3dan 1361 1
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   wi 4   wb 189   wa 376   wceq 1452   wcel 1904  wrex 2757  cvv 3031   wss 3390  csn 3959  cpr 3961   class class class wbr 4395   cmpt 4454   cdm 4839   crn 4840   wfn 5584  wf 5585  cfv 5589  (class class class)co 6308  cc 9555  cr 9556   cmul 9562  cxr 9692   clt 9693   cmin 9880  cneg 9881  cioo 11660  cicc 11663  ccncf 21986   cdv 22897 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1677  ax-4 1690  ax-5 1766  ax-6 1813  ax-7 1859  ax-8 1906  ax-9 1913  ax-10 1932  ax-11 1937  ax-12 1950  ax-13 2104  ax-ext 2451  ax-rep 4508  ax-sep 4518  ax-nul 4527  ax-pow 4579  ax-pr 4639  ax-un 6602  ax-inf2 8164  ax-cnex 9613  ax-resscn 9614  ax-1cn 9615  ax-icn 9616  ax-addcl 9617  ax-addrcl 9618  ax-mulcl 9619  ax-mulrcl 9620  ax-mulcom 9621  ax-addass 9622  ax-mulass 9623  ax-distr 9624  ax-i2m1 9625  ax-1ne0 9626  ax-1rid 9627  ax-rnegex 9628  ax-rrecex 9629  ax-cnre 9630  ax-pre-lttri 9631  ax-pre-lttrn 9632  ax-pre-ltadd 9633  ax-pre-mulgt0 9634  ax-pre-sup 9635  ax-addf 9636  ax-mulf 9637 This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 377  df-an 378  df-3or 1008  df-3an 1009  df-tru 1455  df-ex 1672  df-nf 1676  df-sb 1806  df-eu 2323  df-mo 2324  df-clab 2458  df-cleq 2464  df-clel 2467  df-nfc 2601  df-ne 2643  df-nel 2644  df-ral 2761  df-rex 2762  df-reu 2763  df-rmo 2764  df-rab 2765  df-v 3033  df-sbc 3256  df-csb 3350  df-dif 3393  df-un 3395  df-in 3397  df-ss 3404  df-pss 3406  df-nul 3723  df-if 3873  df-pw 3944  df-sn 3960  df-pr 3962  df-tp 3964  df-op 3966  df-uni 4191  df-int 4227  df-iun 4271  df-iin 4272  df-br 4396  df-opab 4455  df-mpt 4456  df-tr 4491  df-eprel 4750  df-id 4754  df-po 4760  df-so 4761  df-fr 4798  df-se 4799  df-we 4800  df-xp 4845  df-rel 4846  df-cnv 4847  df-co 4848  df-dm 4849  df-rn 4850  df-res 4851  df-ima 4852  df-pred 5387  df-ord 5433  df-on 5434  df-lim 5435  df-suc 5436  df-iota 5553  df-fun 5591  df-fn 5592  df-f 5593  df-f1 5594  df-fo 5595  df-f1o 5596  df-fv 5597  df-isom 5598  df-riota 6270  df-ov 6311  df-oprab 6312  df-mpt2 6313  df-of 6550  df-om 6712  df-1st 6812  df-2nd 6813  df-supp 6934  df-wrecs 7046  df-recs 7108  df-rdg 7146  df-1o 7200  df-2o 7201  df-oadd 7204  df-er 7381  df-map 7492  df-pm 7493  df-ixp 7541  df-en 7588  df-dom 7589  df-sdom 7590  df-fin 7591  df-fsupp 7902  df-fi 7943  df-sup 7974  df-inf 7975  df-oi 8043  df-card 8391  df-cda 8616  df-pnf 9695  df-mnf 9696  df-xr 9697  df-ltxr 9698  df-le 9699  df-sub 9882  df-neg 9883  df-div 10292  df-nn 10632  df-2 10690  df-3 10691  df-4 10692  df-5 10693  df-6 10694  df-7 10695  df-8 10696  df-9 10697  df-10 10698  df-n0 10894  df-z 10962  df-dec 11075  df-uz 11183  df-q 11288  df-rp 11326  df-xneg 11432  df-xadd 11433  df-xmul 11434  df-ioo 11664  df-ico 11666  df-icc 11667  df-fz 11811  df-fzo 11943  df-seq 12252  df-exp 12311  df-hash 12554  df-cj 13239  df-re 13240  df-im 13241  df-sqrt 13375  df-abs 13376  df-struct 15201  df-ndx 15202  df-slot 15203  df-base 15204  df-sets 15205  df-ress 15206  df-plusg 15281  df-mulr 15282  df-starv 15283  df-sca 15284  df-vsca 15285  df-ip 15286  df-tset 15287  df-ple 15288  df-ds 15290  df-unif 15291  df-hom 15292  df-cco 15293  df-rest 15399  df-topn 15400  df-0g 15418  df-gsum 15419  df-topgen 15420  df-pt 15421  df-prds 15424  df-xrs 15478  df-qtop 15484  df-imas 15485  df-xps 15488  df-mre 15570  df-mrc 15571  df-acs 15573  df-mgm 16566  df-sgrp 16605  df-mnd 16615  df-submnd 16661  df-mulg 16754  df-cntz 17049  df-cmn 17510  df-psmet 19039  df-xmet 19040  df-met 19041  df-bl 19042  df-mopn 19043  df-fbas 19044  df-fg 19045  df-cnfld 19048  df-top 19998  df-bases 19999  df-topon 20000  df-topsp 20001  df-cld 20111  df-ntr 20112  df-cls 20113  df-nei 20191  df-lp 20229  df-perf 20230  df-cn 20320  df-cnp 20321  df-haus 20408  df-cmp 20479  df-tx 20654  df-hmeo 20847  df-fil 20939  df-fm 21031  df-flim 21032  df-flf 21033  df-xms 21413  df-ms 21414  df-tms 21415  df-cncf 21988  df-limc 22900  df-dv 22901 This theorem is referenced by:  dvne0  23042
 Copyright terms: Public domain W3C validator