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Theorem rolle 23021
Description: Rolle's theorem. If  F is a real continuous function on  [ A ,  B ] which is differentiable on  ( A ,  B
), and  F ( A )  =  F ( B ), then there is some  x  e.  ( A ,  B ) such that  ( RR  _D  F ) `  x  =  0. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
rolle.a  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
rolle.b  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
rolle.lt  |-  ( ph  ->  A  <  B )
rolle.f  |-  ( ph  ->  F  e.  ( ( A [,] B )
-cn-> RR ) )
rolle.d  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  F )  =  ( A (,) B ) )
rolle.e  |-  ( ph  ->  ( F `  A
)  =  ( F `
 B ) )
Assertion
Ref Expression
rolle  |-  ( ph  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 )
Distinct variable groups:    x, A    ph, x    x, B    x, F

Proof of Theorem rolle
Dummy variables  u  t  v  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rolle.a . . . 4  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
2 rolle.b . . . 4  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
3 rolle.lt . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  <  B )
41, 2, 3ltled 9800 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  <_  B )
5 rolle.f . . . 4  |-  ( ph  ->  F  e.  ( ( A [,] B )
-cn-> RR ) )
61, 2, 4, 5evthicc 22488 . . 3  |-  ( ph  ->  ( E. u  e.  ( A [,] B
) A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  E. v  e.  ( A [,] B ) A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) ) )
7 reeanv 2944 . . 3  |-  ( E. u  e.  ( A [,] B ) E. v  e.  ( A [,] B ) ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `
 v )  <_ 
( F `  y
) )  <->  ( E. u  e.  ( A [,] B ) A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  E. v  e.  ( A [,] B ) A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) ) )
86, 7sylibr 217 . 2  |-  ( ph  ->  E. u  e.  ( A [,] B ) E. v  e.  ( A [,] B ) ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) ) )
9 r19.26 2904 . . . 4  |-  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  <->  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )
101ad2antrr 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  A  e.  RR )
112ad2antrr 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  B  e.  RR )
123ad2antrr 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  A  <  B )
135ad2antrr 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  F  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> RR ) )
14 rolle.d . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  F )  =  ( A (,) B ) )
1514ad2antrr 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  dom  ( RR  _D  F
)  =  ( A (,) B ) )
16 simpl 464 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  ( F `  y )  <_  ( F `  u
) )
1716ralimi 2796 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  <_  ( F `  u )
)
18 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  t  ->  ( F `  y )  =  ( F `  t ) )
1918breq1d 4405 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  t  ->  (
( F `  y
)  <_  ( F `  u )  <->  ( F `  t )  <_  ( F `  u )
) )
2019cbvralv 3005 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  <->  A. t  e.  ( A [,] B ) ( F `  t
)  <_  ( F `  u ) )
2117, 20sylib 201 . . . . . . . . 9  |-  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  A. t  e.  ( A [,] B
) ( F `  t )  <_  ( F `  u )
)
2221ad2antrl 742 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  A. t  e.  ( A [,] B ) ( F `  t )  <_  ( F `  u ) )
23 simplrl 778 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  u  e.  ( A [,] B ) )
24 simprr 774 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  -.  u  e.  { A ,  B } )
2510, 11, 12, 13, 15, 22, 23, 24rollelem 23020 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  u  e.  { A ,  B } ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F
) `  x )  =  0 )
2625expr 626 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  ( -.  u  e.  { A ,  B }  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
271ad2antrr 740 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  A  e.  RR )
282ad2antrr 740 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  B  e.  RR )
293ad2antrr 740 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  A  <  B )
30 cncff 22003 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( F  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> RR )  ->  F :
( A [,] B
) --> RR )
315, 30syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  F : ( A [,] B ) --> RR )
3231ffvelrnda 6037 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  u  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( F `  u )  e.  RR )
3332renegcld 10067 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  u  e.  ( A [,] B ) )  ->  -u ( F `
 u )  e.  RR )
34 eqid 2471 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
)  =  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
)
3533, 34fmptd 6061 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) : ( A [,] B
) --> RR )
36 ax-resscn 9614 . . . . . . . . . . . 12  |-  RR  C_  CC
37 ssid 3437 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  CC  C_  CC
38 cncfss 22009 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( RR  C_  CC  /\  CC  C_  CC )  ->  (
( A [,] B
) -cn-> RR )  C_  (
( A [,] B
) -cn-> CC ) )
3936, 37, 38mp2an 686 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A [,] B )
-cn-> RR )  C_  (
( A [,] B
) -cn-> CC )
4039, 5sseldi 3416 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  F  e.  ( ( A [,] B )
-cn-> CC ) )
4134negfcncf 22029 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( F  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> CC )  ->  ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> CC ) )
4240, 41syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> CC ) )
43 cncffvrn 22008 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( RR  C_  CC  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B )
-cn-> CC ) )  -> 
( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> RR )  <-> 
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) : ( A [,] B
) --> RR ) )
4436, 42, 43sylancr 676 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> RR )  <-> 
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) : ( A [,] B
) --> RR ) )
4535, 44mpbird 240 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> RR ) )
4645ad2antrr 740 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  -> 
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) )  e.  ( ( A [,] B ) -cn-> RR ) )
4736a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  RR  C_  CC )
48 iccssre 11741 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( A [,] B
)  C_  RR )
491, 2, 48syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( A [,] B
)  C_  RR )
50 fss 5749 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( F : ( A [,] B ) --> RR 
/\  RR  C_  CC )  ->  F : ( A [,] B ) --> CC )
5131, 36, 50sylancl 675 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  F : ( A [,] B ) --> CC )
5251ffvelrnda 6037 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  u  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( F `  u )  e.  CC )
5352negcld 9992 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  u  e.  ( A [,] B ) )  ->  -u ( F `
 u )  e.  CC )
54 eqid 2471 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
5554tgioo2 21899 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
56 iccntr 21917 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( ( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( A [,] B ) )  =  ( A (,) B
) )
571, 2, 56syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( A [,] B ) )  =  ( A (,) B
) )
5847, 49, 53, 55, 54, 57dvmptntr 23004 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) )  =  ( RR  _D  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( F `  u )
) ) )
59 reelprrecn 9649 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  RR  e.  { RR ,  CC }
6059a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  RR  e.  { RR ,  CC } )
61 ioossicc 11745 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A (,) B )  C_  ( A [,] B )
6261sseli 3414 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  ( A (,) B )  ->  u  e.  ( A [,] B
) )
6362, 52sylan2 482 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  u  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( F `  u )  e.  CC )
64 fvex 5889 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( RR  _D  F ) `
 u )  e. 
_V
6564a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  u  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( ( RR  _D  F ) `  u )  e.  _V )
6631feqmptd 5932 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  F  =  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `
 u ) ) )
6766oveq2d 6324 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  F
)  =  ( RR 
_D  ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  ( F `  u ) ) ) )
68 dvf 22941 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( RR 
_D  F ) : dom  ( RR  _D  F ) --> CC
6914feq2d 5725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( ( RR  _D  F ) : dom  ( RR  _D  F
) --> CC  <->  ( RR  _D  F ) : ( A (,) B ) --> CC ) )
7068, 69mpbii 216 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  F
) : ( A (,) B ) --> CC )
7170feqmptd 5932 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  F
)  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  ( ( RR  _D  F ) `
 u ) ) )
7247, 49, 52, 55, 54, 57dvmptntr 23004 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `  u ) ) )  =  ( RR  _D  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  ( F `
 u ) ) ) )
7367, 71, 723eqtr3rd 2514 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  ( A (,) B )  |->  ( F `  u ) ) )  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  ( ( RR  _D  F
) `  u )
) )
7460, 63, 65, 73dvmptneg 22999 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( F `  u ) ) )  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( ( RR  _D  F ) `  u
) ) )
7558, 74eqtrd 2505 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) )  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( ( RR  _D  F ) `  u
) ) )
7675dmeqd 5042 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) )  =  dom  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( ( RR  _D  F ) `  u
) ) )
77 dmmptg 5339 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. u  e.  ( A (,) B ) -u (
( RR  _D  F
) `  u )  e.  _V  ->  dom  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u (
( RR  _D  F
) `  u )
)  =  ( A (,) B ) )
78 negex 9893 . . . . . . . . . . . . 13  |-  -u (
( RR  _D  F
) `  u )  e.  _V
7978a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( A (,) B )  ->  -u (
( RR  _D  F
) `  u )  e.  _V )
8077, 79mprg 2770 . . . . . . . . . . 11  |-  dom  (
u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( ( RR  _D  F ) `  u
) )  =  ( A (,) B )
8176, 80syl6eq 2521 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) )  =  ( A (,) B ) )
8281ad2antrr 740 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  dom  ( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) )  =  ( A (,) B ) )
83 simpr 468 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )
8431ad2antrr 740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  F :
( A [,] B
) --> RR )
85 simplrr 779 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  v  e.  ( A [,] B ) )
8684, 85ffvelrnd 6038 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( F `  v )  e.  RR )
8731adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  ( A [,] B
)  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  ->  F : ( A [,] B ) --> RR )
8887ffvelrnda 6037 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( F `  y )  e.  RR )
8986, 88lenegd 10213 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( ( F `  v )  <_  ( F `  y
)  <->  -u ( F `  y )  <_  -u ( F `  v )
) )
90 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( u  =  y  ->  ( F `  u )  =  ( F `  y ) )
9190negeqd 9889 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( u  =  y  ->  -u ( F `  u )  =  -u ( F `  y ) )
92 negex 9893 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  -u ( F `  y )  e.  _V
9391, 34, 92fvmpt 5963 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  ( A [,] B )  ->  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  y )  =  -u ( F `  y ) )
9493adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) `  y )  =  -u ( F `  y ) )
95 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( u  =  v  ->  ( F `  u )  =  ( F `  v ) )
9695negeqd 9889 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( u  =  v  ->  -u ( F `  u )  =  -u ( F `  v ) )
97 negex 9893 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  -u ( F `  v )  e.  _V
9896, 34, 97fvmpt 5963 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( v  e.  ( A [,] B )  ->  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  v )  =  -u ( F `  v ) )
9985, 98syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) `  v )  =  -u ( F `  v ) )
10094, 99breq12d 4408 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  y )  <_  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  v )  <->  -u ( F `
 y )  <_  -u ( F `  v
) ) )
10189, 100bitr4d 264 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( ( F `  v )  <_  ( F `  y
)  <->  ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
) `  y )  <_  ( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) `  v ) ) )
10283, 101syl5ib 227 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( (
( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  y )  <_  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  v ) ) )
103102ralimdva 2805 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  ( A [,] B
)  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  ->  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
) `  y )  <_  ( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) `  v ) ) )
104103imp 436 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
) `  y )  <_  ( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) `  v ) )
105 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  t  ->  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  y )  =  ( ( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  t ) )
106105breq1d 4405 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  t  ->  (
( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) `  y )  <_  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  v )  <->  ( (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) `  t )  <_  ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
) `  v )
) )
107106cbvralv 3005 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) `  y )  <_  ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
) `  v )  <->  A. t  e.  ( A [,] B ) ( ( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  t )  <_  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  v ) )
108104, 107sylib 201 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  A. t  e.  ( A [,] B
) ( ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u )
) `  t )  <_  ( ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) `  v ) )
109108adantrr 731 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  A. t  e.  ( A [,] B ) ( ( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  t )  <_  (
( u  e.  ( A [,] B ) 
|->  -u ( F `  u ) ) `  v ) )
110 simplrr 779 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  -> 
v  e.  ( A [,] B ) )
111 simprr 774 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  -.  v  e.  { A ,  B } )
11227, 28, 29, 46, 82, 109, 110, 111rollelem 23020 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) ) `  x
)  =  0 )
11375fveq1d 5881 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( RR  _D  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) ) `  x
)  =  ( ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u ( ( RR  _D  F ) `  u
) ) `  x
) )
114 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  =  x  ->  (
( RR  _D  F
) `  u )  =  ( ( RR 
_D  F ) `  x ) )
115114negeqd 9889 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( u  =  x  ->  -u (
( RR  _D  F
) `  u )  =  -u ( ( RR 
_D  F ) `  x ) )
116 eqid 2471 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u (
( RR  _D  F
) `  u )
)  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  -u (
( RR  _D  F
) `  u )
)
117 negex 9893 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  -u (
( RR  _D  F
) `  x )  e.  _V
118115, 116, 117fvmpt 5963 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( A (,) B )  ->  (
( u  e.  ( A (,) B ) 
|->  -u ( ( RR 
_D  F ) `  u ) ) `  x )  =  -u ( ( RR  _D  F ) `  x
) )
119113, 118sylan9eq 2525 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( ( RR  _D  ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) ) `
 x )  = 
-u ( ( RR 
_D  F ) `  x ) )
120119eqeq1d 2473 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( (
( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) ) `  x
)  =  0  <->  -u (
( RR  _D  F
) `  x )  =  0 ) )
12114eleq2d 2534 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( x  e.  dom  ( RR  _D  F
)  <->  x  e.  ( A (,) B ) ) )
122121biimpar 493 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( A (,) B ) )  ->  x  e.  dom  ( RR  _D  F
) )
12368ffvelrni 6036 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  dom  ( RR 
_D  F )  -> 
( ( RR  _D  F ) `  x
)  e.  CC )
124122, 123syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( ( RR  _D  F ) `  x )  e.  CC )
125124negeq0d 9997 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( (
( RR  _D  F
) `  x )  =  0  <->  -u ( ( RR  _D  F ) `
 x )  =  0 ) )
126120, 125bitr4d 264 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( (
( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  -u ( F `  u ) ) ) `  x
)  =  0  <->  (
( RR  _D  F
) `  x )  =  0 ) )
127126rexbidva 2889 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) ) `
 x )  =  0  <->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 ) )
128127ad2antrr 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  -> 
( E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  ( u  e.  ( A [,] B
)  |->  -u ( F `  u ) ) ) `
 x )  =  0  <->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 ) )
129112, 128mpbid 215 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  /\  -.  v  e.  { A ,  B } ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F
) `  x )  =  0 )
130129expr 626 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  ( -.  v  e.  { A ,  B }  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
131 vex 3034 . . . . . . . . . . 11  |-  u  e. 
_V
132131elpr 3977 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  { A ,  B }  <->  ( u  =  A  \/  u  =  B ) )
133 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  =  A  ->  ( F `  u )  =  ( F `  A ) )
134133a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( u  =  A  ->  ( F `  u )  =  ( F `  A ) ) )
135 rolle.e . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( F `  A
)  =  ( F `
 B ) )
136135eqcomd 2477 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( F `  B
)  =  ( F `
 A ) )
137 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  =  B  ->  ( F `  u )  =  ( F `  B ) )
138137eqeq1d 2473 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  =  B  ->  (
( F `  u
)  =  ( F `
 A )  <->  ( F `  B )  =  ( F `  A ) ) )
139136, 138syl5ibrcom 230 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( u  =  B  ->  ( F `  u )  =  ( F `  A ) ) )
140134, 139jaod 387 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( u  =  A  \/  u  =  B )  ->  ( F `  u )  =  ( F `  A ) ) )
141132, 140syl5bi 225 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( u  e.  { A ,  B }  ->  ( F `  u
)  =  ( F `
 A ) ) )
142 eleq1 2537 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  =  v  ->  (
u  e.  { A ,  B }  <->  v  e.  { A ,  B }
) )
14395eqeq1d 2473 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  =  v  ->  (
( F `  u
)  =  ( F `
 A )  <->  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) )
144142, 143imbi12d 327 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  =  v  ->  (
( u  e.  { A ,  B }  ->  ( F `  u
)  =  ( F `
 A ) )  <-> 
( v  e.  { A ,  B }  ->  ( F `  v
)  =  ( F `
 A ) ) ) )
145144imbi2d 323 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  =  v  ->  (
( ph  ->  ( u  e.  { A ,  B }  ->  ( F `
 u )  =  ( F `  A
) ) )  <->  ( ph  ->  ( v  e.  { A ,  B }  ->  ( F `  v
)  =  ( F `
 A ) ) ) ) )
146145, 141chvarv 2120 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( v  e.  { A ,  B }  ->  ( F `  v
)  =  ( F `
 A ) ) )
147141, 146anim12d 572 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( u  e. 
{ A ,  B }  /\  v  e.  { A ,  B }
)  ->  ( ( F `  u )  =  ( F `  A )  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) ) )
148147ad2antrr 740 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  (
( u  e.  { A ,  B }  /\  v  e.  { A ,  B } )  -> 
( ( F `  u )  =  ( F `  A )  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) ) )
1491rexrd 9708 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  A  e.  RR* )
1502rexrd 9708 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  B  e.  RR* )
151 lbicc2 11774 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( A  e.  RR*  /\  B  e.  RR*  /\  A  <_  B )  ->  A  e.  ( A [,] B
) )
152149, 150, 4, 151syl3anc 1292 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  A  e.  ( A [,] B ) )
15331, 152ffvelrnd 6038 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( F `  A
)  e.  RR )
154153ad2antrr 740 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( F `  A )  e.  RR )
15588, 154letri3d 9794 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( ( F `  y )  =  ( F `  A )  <->  ( ( F `  y )  <_  ( F `  A
)  /\  ( F `  A )  <_  ( F `  y )
) ) )
156 breq2 4399 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( F `  u )  =  ( F `  A )  ->  (
( F `  y
)  <_  ( F `  u )  <->  ( F `  y )  <_  ( F `  A )
) )
157 breq1 4398 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( F `  v )  =  ( F `  A )  ->  (
( F `  v
)  <_  ( F `  y )  <->  ( F `  A )  <_  ( F `  y )
) )
158156, 157bi2anan9 890 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( F `  u
)  =  ( F `
 A )  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) )  -> 
( ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
)  <->  ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  A
)  /\  ( F `  A )  <_  ( F `  y )
) ) )
159158bibi2d 325 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( F `  u
)  =  ( F `
 A )  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) )  -> 
( ( ( F `
 y )  =  ( F `  A
)  <->  ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  <->  ( ( F `  y )  =  ( F `  A )  <->  ( ( F `  y )  <_  ( F `  A
)  /\  ( F `  A )  <_  ( F `  y )
) ) ) )
160155, 159syl5ibrcom 230 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B ) )  ->  ( (
( F `  u
)  =  ( F `
 A )  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) )  -> 
( ( F `  y )  =  ( F `  A )  <-> 
( ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) ) ) ) )
161160impancom 447 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( ( F `
 u )  =  ( F `  A
)  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) )  ->  (
y  e.  ( A [,] B )  -> 
( ( F `  y )  =  ( F `  A )  <-> 
( ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) ) ) ) )
162161imp 436 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( ( F `
 u )  =  ( F `  A
)  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) )  /\  y  e.  ( A [,] B
) )  ->  (
( F `  y
)  =  ( F `
 A )  <->  ( ( F `  y )  <_  ( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) ) )
163162ralbidva 2828 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( ( F `
 u )  =  ( F `  A
)  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) )  ->  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  y )  =  ( F `  A )  <->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) ) )
164 ffn 5739 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( F : ( A [,] B ) --> RR  ->  F  Fn  ( A [,] B ) )
16531, 164syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  F  Fn  ( A [,] B ) )
166 fnconstg 5784 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( F `  A )  e.  RR  ->  (
( A [,] B
)  X.  { ( F `  A ) } )  Fn  ( A [,] B ) )
167153, 166syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } )  Fn  ( A [,] B
) )
168 eqfnfv 5991 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F  Fn  ( A [,] B )  /\  ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } )  Fn  ( A [,] B
) )  ->  ( F  =  ( ( A [,] B )  X. 
{ ( F `  A ) } )  <->  A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  y )  =  ( ( ( A [,] B )  X.  { ( F `
 A ) } ) `  y ) ) )
169165, 167, 168syl2anc 673 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( F  =  ( ( A [,] B
)  X.  { ( F `  A ) } )  <->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  =  ( ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } ) `  y ) ) )
170 fvex 5889 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( F `
 A )  e. 
_V
171170fvconst2 6136 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ( A [,] B )  ->  (
( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } ) `  y )  =  ( F `  A ) )
172171eqeq2d 2481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  ( A [,] B )  ->  (
( F `  y
)  =  ( ( ( A [,] B
)  X.  { ( F `  A ) } ) `  y
)  <->  ( F `  y )  =  ( F `  A ) ) )
173172ralbiia 2822 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `
 y )  =  ( ( ( A [,] B )  X. 
{ ( F `  A ) } ) `
 y )  <->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  =  ( F `  A ) )
174169, 173syl6bb 269 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( F  =  ( ( A [,] B
)  X.  { ( F `  A ) } )  <->  A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  =  ( F `  A ) ) )
175 fconstmpt 4883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( A [,] B )  X.  { ( F `
 A ) } )  =  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `
 A ) )
176175eqeq2i 2483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( F  =  ( ( A [,] B )  X. 
{ ( F `  A ) } )  <-> 
F  =  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `
 A ) ) )
177176biimpi 199 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( F  =  ( ( A [,] B )  X. 
{ ( F `  A ) } )  ->  F  =  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `  A ) ) )
178177oveq2d 6324 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( F  =  ( ( A [,] B )  X. 
{ ( F `  A ) } )  ->  ( RR  _D  F )  =  ( RR  _D  ( u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `
 A ) ) ) )
179153recnd 9687 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( F `  A
)  e.  CC )
180179adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  u  e.  RR )  ->  ( F `
 A )  e.  CC )
181 0cnd 9654 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  u  e.  RR )  ->  0  e.  CC )
18260, 179dvmptc 22991 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  RR  |->  ( F `  A ) ) )  =  ( u  e.  RR  |->  0 ) )
18360, 180, 181, 182, 49, 55, 54, 57dvmptres2 22995 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
u  e.  ( A [,] B )  |->  ( F `  A ) ) )  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  0 ) )
184178, 183sylan9eqr 2527 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  F  =  ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } ) )  ->  ( RR  _D  F )  =  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  0 ) )
185184fveq1d 5881 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  F  =  ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } ) )  ->  ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  ( ( u  e.  ( A (,) B ) 
|->  0 ) `  x
) )
186 eqidd 2472 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  =  x  ->  0  =  0 )
187 eqid 2471 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  ( A (,) B )  |->  0 )  =  ( u  e.  ( A (,) B
)  |->  0 )
188 c0ex 9655 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  0  e.  _V
189186, 187, 188fvmpt 5963 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( A (,) B )  ->  (
( u  e.  ( A (,) B ) 
|->  0 ) `  x
)  =  0 )
190185, 189sylan9eq 2525 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  F  =  ( ( A [,] B )  X. 
{ ( F `  A ) } ) )  /\  x  e.  ( A (,) B
) )  ->  (
( RR  _D  F
) `  x )  =  0 )
191190ralrimiva 2809 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  F  =  ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } ) )  ->  A. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 )
192 ioon0 11687 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  e.  RR*  /\  B  e.  RR* )  ->  (
( A (,) B
)  =/=  (/)  <->  A  <  B ) )
193149, 150, 192syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( ( A (,) B )  =/=  (/)  <->  A  <  B ) )
1943, 193mpbird 240 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( A (,) B
)  =/=  (/) )
195 r19.2z 3849 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A (,) B
)  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `
 x )  =  0 )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 )
196194, 195sylan 479 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 )
197191, 196syldan 478 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  F  =  ( ( A [,] B )  X.  {
( F `  A
) } ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 )
198197ex 441 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( F  =  ( ( A [,] B
)  X.  { ( F `  A ) } )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
199174, 198sylbird 243 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  =  ( F `  A )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 ) )
200199ad2antrr 740 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( ( F `
 u )  =  ( F `  A
)  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) )  ->  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  y )  =  ( F `  A )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
201163, 200sylbird 243 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  ( ( F `
 u )  =  ( F `  A
)  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) ) )  ->  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
202201impancom 447 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  (
( ( F `  u )  =  ( F `  A )  /\  ( F `  v )  =  ( F `  A ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
203148, 202syld 44 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  (
( u  e.  { A ,  B }  /\  v  e.  { A ,  B } )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F
) `  x )  =  0 ) )
20426, 130, 203ecased 959 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  (
u  e.  ( A [,] B )  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  /\  A. y  e.  ( A [,] B
) ( ( F `
 y )  <_ 
( F `  u
)  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y )
) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 )
205204ex 441 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  ( A [,] B
)  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  ->  ( A. y  e.  ( A [,] B ) ( ( F `  y
)  <_  ( F `  u )  /\  ( F `  v )  <_  ( F `  y
) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B
) ( ( RR 
_D  F ) `  x )  =  0 ) )
2069, 205syl5bir 226 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  ( A [,] B
)  /\  v  e.  ( A [,] B ) ) )  ->  (
( A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F
) `  x )  =  0 ) )
207206rexlimdvva 2878 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. u  e.  ( A [,] B
) E. v  e.  ( A [,] B
) ( A. y  e.  ( A [,] B
) ( F `  y )  <_  ( F `  u )  /\  A. y  e.  ( A [,] B ) ( F `  v
)  <_  ( F `  y ) )  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F
) `  x )  =  0 ) )
2088, 207mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. x  e.  ( A (,) B ) ( ( RR  _D  F ) `  x
)  =  0 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 189    \/ wo 375    /\ wa 376    = wceq 1452    e. wcel 1904    =/= wne 2641   A.wral 2756   E.wrex 2757   _Vcvv 3031    C_ wss 3390   (/)c0 3722   {csn 3959   {cpr 3961   class class class wbr 4395    |-> cmpt 4454    X. cxp 4837   dom cdm 4839   ran crn 4840    Fn wfn 5584   -->wf 5585   ` cfv 5589  (class class class)co 6308   CCcc 9555   RRcr 9556   0cc0 9557   RR*cxr 9692    < clt 9693    <_ cle 9694   -ucneg 9881   (,)cioo 11660   [,]cicc 11663   TopOpenctopn 15398   topGenctg 15414  ℂfldccnfld 19047   intcnt 20109   -cn->ccncf 21986    _D 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:  cmvth  23022  lhop1lem  23044
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