Nuprl Lemma : intermediate-value-lemma

∀a:ℝ. ∀b:{b:ℝ| a < b} . ∀f:[a, b] ⟶ℝ.
  ∀c:{c:ℝ| (f(a) ≤ c) ∧ (c ≤ f(b))} 
    ((∃d:{d:ℝ| (r0 ≤ d) ∧ (d < r1)} 
       ∀a1:{a1:ℝ| (a1 ∈ [a, b]) ∧ (f(a1) ≤ c)} . ∀b1:{b1:ℝ| (b1 ∈ [a, b]) ∧ (c ≤ f(b1)) ∧ (a1 ≤ b1)} .
         ∃a2:{a2:ℝ| (a2 ∈ [a, b]) ∧ (f(a2) ≤ c)} . (∃b2:{b2:ℝ| (b2 ∈ [a, b]) ∧ (c ≤ f(b2))}  [((a1 ≤ a2) ∧ (a2 ≤ b2) ∧ (\000Cb2 ≤ b1) ∧ ((b2 - a2) ≤ ((b1 - a1) * d)))]))
    ⇒ (∃x:ℝ [((x ∈ [a, b]) ∧ (f(x) = c))])) 
  supposing ∀x,y:{x:ℝ| x ∈ [a, b]} .  ((x = y) ⇒ (f[x] = f[y]))


Proof




Definitions occuring in Statement :  r-ap: f(x),  rfun: I ⟶ℝ,  rccint: [l, u],  i-member: r ∈ I,  rleq: x ≤ y,  rless: x < y,  rsub: x - y,  req: x = y,  rmul: a * b,  int-to-real: r(n),  real: ℝ,  uimplies: b supposing a,  so_apply: x[s],  all: ∀x:A. B[x],  sq_exists: ∃x:A [B[x]],  exists: ∃x:A. B[x],  implies: P ⇒ Q,  and: P ∧ Q,  set: {x:A| B[x]} ,  natural_number: $n
Definitions unfolded in proof :  all: ∀x:A. B[x],  uimplies: b supposing a,  member: t ∈ T,  implies: P ⇒ Q,  uall: ∀[x:A]. B[x],  so_apply: x[s],  rfun: I ⟶ℝ,  sq_stable: SqStable(P),  guard: {T},  squash: ↓T,  superlevelset: superlevelset(I;f;c),  sublevelset: sublevelset(I;f;c),  top: Top,  exists: ∃x:A. B[x],  and: P ∧ Q,  cand: A c∧ B,  prop: ℙ,  i-member: r ∈ I,  rccint: [l, u],  sq_exists: ∃x:A [B[x]],  subtype_rel: A ⊆r B,  so_lambda: λ2x.t[x],  r-ap: f(x),  i-closed: i-closed(I),  isl: isl(x),  outl: outl(x),  bnot: ¬bb,  ifthenelse: if b then t else f fi ,  btrue: tt,  bor: p ∨bq,  bfalse: ff,  assert: ↑b,  true: True,  closed-rset: closed-rset(A),  member-closure: y ∈ closure(A),  rleq: x ≤ y,  rnonneg: rnonneg(x),  le: A ≤ B
Lemmas referenced :  req_witness,  sq_stable__rleq,  rleq_weakening_rless,  closures-meet-sq-ext,  sublevelset_wf,  rccint_wf,  superlevelset_wf,  member_rccint_lemma,  istype-void,  rleq_weakening_equal,  rleq_wf,  r-ap_wf,  subtype_rel_sets_simple,  real_wf,  i-member_wf,  rsub_wf,  rmul_wf,  function-is-continuous,  req_wf,  int-to-real_wf,  rless_wf,  rfun_wf,  sublevelset-closed,  sq_stable__and,  le_witness_for_triv,  istype-nat,  converges-to_wf,  subtype_rel_self,  superlevelset-closed,  rleq_antisymmetry
Rules used in proof :  sqequalSubstitution,  sqequalTransitivity,  computationStep,  sqequalReflexivity,  lambdaFormation_alt,  isect_memberFormation_alt,  cut,  introduction,  sqequalRule,  sqequalHypSubstitution,  lambdaEquality_alt,  dependent_functionElimination,  thin,  hypothesisEquality,  extract_by_obid,  isectElimination,  applyEquality,  because_Cache,  independent_functionElimination,  hypothesis,  functionIsTypeImplies,  inhabitedIsType,  rename,  setElimination,  independent_isectElimination,  imageMemberEquality,  baseClosed,  imageElimination,  isect_memberEquality_alt,  voidElimination,  dependent_pairFormation_alt,  independent_pairFormation,  productElimination,  dependent_set_memberEquality_alt,  productIsType,  universeIsType,  dependent_set_memberFormation_alt,  setIsType,  productEquality,  functionIsType,  natural_numberEquality,  promote_hyp,  equalityTransitivity,  equalitySymmetry,  instantiate,  universeEquality

Latex:
\mforall{}a:\mBbbR{}.  \mforall{}b:\{b:\mBbbR{}|  a  <  b\}  .  \mforall{}f:[a,  b]  {}\mrightarrow{}\mBbbR{}.
    \mforall{}c:\{c:\mBbbR{}|  (f(a)  \mleq{}  c)  \mwedge{}  (c  \mleq{}  f(b))\} 
        ((\mexists{}d:\{d:\mBbbR{}|  (r0  \mleq{}  d)  \mwedge{}  (d  <  r1)\} 
              \mforall{}a1:\{a1:\mBbbR{}|  (a1  \mmember{}  [a,  b])  \mwedge{}  (f(a1)  \mleq{}  c)\}  .  \mforall{}b1:\{b1:\mBbbR{}|  (b1  \mmember{}  [a,  b])  \mwedge{}  (c  \mleq{}  f(b1))  \mwedge{}  (a1  \mleq{}  b1)\}\000C  .
                  \mexists{}a2:\{a2:\mBbbR{}|  (a2  \mmember{}  [a,  b])  \mwedge{}  (f(a2)  \mleq{}  c)\} 
                    (\mexists{}b2:\{b2:\mBbbR{}|  (b2  \mmember{}  [a,  b])  \mwedge{}  (c  \mleq{}  f(b2))\}    [((a1  \mleq{}  a2)
                                                                                            \mwedge{}  (a2  \mleq{}  b2)
                                                                                            \mwedge{}  (b2  \mleq{}  b1)
                                                                                            \mwedge{}  ((b2  -  a2)  \mleq{}  ((b1  -  a1)  *  d)))]))
        {}\mRightarrow{}  (\mexists{}x:\mBbbR{}  [((x  \mmember{}  [a,  b])  \mwedge{}  (f(x)  =  c))])) 
    supposing  \mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  [a,  b]\}  .    ((x  =  y)  {}\mRightarrow{}  (f[x]  =  f[y]))



Date html generated: 2019_10_30-AM-07_48_08
Last ObjectModification: 2019_01_08-PM-11_16_45

Theory : reals


Home Index