Theorem eliccioo 33550

Description: Membership in a closed interval of extended reals versus the same open interval. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Dec-2016.)

Assertion

Ref	Expression
eliccioo	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵)))

Proof of Theorem eliccioo

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prunioo 13622	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) = (𝐴[,]𝐵))
2	1	eleq2d 2849	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
3	2	biimpar 483	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}))
4		elun 4154	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 ∈ {𝐴, 𝐵}))
5		elprg 4606	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) → (𝐶 ∈ {𝐴, 𝐵} ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)))
6	5	orbi2d 929	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 ∈ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵))))
7	4, 6	bitrid 286	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) → (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵))))
8	7	adantl 487	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵))))
9	3, 8	mpbid 235	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)))
10		3orass 1106	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)))
11		3orcoma 1109	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵))
12	10, 11	bitr3i 280	. . 3 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵))
13	9, 12	sylib 221	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵))
14		lbicc2 13605	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
15	14	adantr 486	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐴) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
16		eleq1 2851	. . . . 5 ⊢ (𝐶 = 𝐴 → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
17	16	adantl 487	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐴) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
18	15, 17	mpbird 260	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐴) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
19		ioossicc 13574	. . . . 5 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
20	19	sseli 3908	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
21	20	adantl 487	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
22		ubicc2 13606	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
23	22	adantr 486	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
24		eleq1 2851	. . . . 5 ⊢ (𝐶 = 𝐵 → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
25	24	adantl 487	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐵) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
26	23, 25	mpbird 260	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐵) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
27	18, 21, 26	3jaodan 1458	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵)) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
28	13, 27	impbida 813	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∨ w3o 1102   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2146   ∪ cun 4151  {cpr 4589   class class class wbr 5105  (class class class)co 7427  ℝ^*cxr 11352   ≤ cle 11354  (,)cioo 13486  [,]cicc 13489

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-cnex 11266  ax-resscn 11267  ax-1cn 11268  ax-icn 11269  ax-addcl 11270  ax-addrcl 11271  ax-mulcl 11272  ax-mulrcl 11273  ax-mulcom 11274  ax-addass 11275  ax-mulass 11276  ax-distr 11277  ax-i2m1 11278  ax-1ne0 11279  ax-1rid 11280  ax-rnegex 11281  ax-rrecex 11282  ax-cnre 11283  ax-pre-lttri 11284  ax-pre-lttrn 11285  ax-pre-ltadd 11286  ax-pre-mulgt0 11287  ax-pre-sup 11288

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4838  df-uni 4870  df-iun 4955  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8728  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-sup 9444  df-inf 9445  df-pnf 11355  df-mnf 11356  df-xr 11357  df-ltxr 11358  df-le 11359  df-sub 11553  df-neg 11554  df-div 11984  df-nn 12346  df-n0 12617  df-z 12704  df-uz 12976  df-q 13086  df-ioo 13490  df-ico 13492  df-icc 13493

This theorem is used by:  elxrge02  33551