Theorem eliccioo 30205

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 12622	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) = (𝐴[,]𝐵))
2	1	eleq2d 2845	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
3	2	biimpar 471	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}))
4		elun 3976	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 ∈ {𝐴, 𝐵}))
5		elprg 4419	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) → (𝐶 ∈ {𝐴, 𝐵} ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)))
6	5	orbi2d 902	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 ∈ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵))))
7	4, 6	syl5bb 275	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) → (𝐶 ∈ ((𝐴(,)𝐵) ∪ {𝐴, 𝐵}) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵))))
8	7	adantl 475	. . . 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 224	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)))
10		3orass 1074	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵) ↔ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)))
11		3orcoma 1077	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵))
12	10, 11	bitr3i 269	. . 3 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 = 𝐵)) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵))
13	9, 12	sylib 210	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵))
14		lbicc2 12606	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
15	14	adantr 474	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐴) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
16		eleq1 2847	. . . . 5 ⊢ (𝐶 = 𝐴 → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
17	16	adantl 475	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐴) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
18	15, 17	mpbird 249	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐴) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
19		ioossicc 12575	. . . . 5 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
20	19	sseli 3817	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
21	20	adantl 475	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
22		ubicc2 12607	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
23	22	adantr 474	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
24		eleq1 2847	. . . . 5 ⊢ (𝐶 = 𝐵 → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
25	24	adantl 475	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐵) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
26	23, 25	mpbird 249	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ 𝐶 = 𝐵) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
27	18, 21, 26	3jaodan 1504	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) ∧ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵)) → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
28	13, 27	impbida 791	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝐶 = 𝐴 ∨ 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∨ 𝐶 = 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 386   ∨ wo 836   ∨ w3o 1070   ∧ w3a 1071   = wceq 1601   ∈ wcel 2107   ∪ cun 3790  {cpr 4400   class class class wbr 4888  (class class class)co 6924  ℝ^*cxr 10412   ≤ cle 10414  (,)cioo 12491  [,]cicc 12494

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-sep 5019  ax-nul 5027  ax-pow 5079  ax-pr 5140  ax-un 7228  ax-cnex 10330  ax-resscn 10331  ax-1cn 10332  ax-icn 10333  ax-addcl 10334  ax-addrcl 10335  ax-mulcl 10336  ax-mulrcl 10337  ax-mulcom 10338  ax-addass 10339  ax-mulass 10340  ax-distr 10341  ax-i2m1 10342  ax-1ne0 10343  ax-1rid 10344  ax-rnegex 10345  ax-rrecex 10346  ax-cnre 10347  ax-pre-lttri 10348  ax-pre-lttrn 10349  ax-pre-ltadd 10350  ax-pre-mulgt0 10351  ax-pre-sup 10352

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4674  df-iun 4757  df-br 4889  df-opab 4951  df-mpt 4968  df-tr 4990  df-id 5263  df-eprel 5268  df-po 5276  df-so 5277  df-fr 5316  df-we 5318  df-xp 5363  df-rel 5364  df-cnv 5365  df-co 5366  df-dm 5367  df-rn 5368  df-res 5369  df-ima 5370  df-pred 5935  df-ord 5981  df-on 5982  df-lim 5983  df-suc 5984  df-iota 6101  df-fun 6139  df-fn 6140  df-f 6141  df-f1 6142  df-fo 6143  df-f1o 6144  df-fv 6145  df-riota 6885  df-ov 6927  df-oprab 6928  df-mpt2 6929  df-om 7346  df-1st 7447  df-2nd 7448  df-wrecs 7691  df-recs 7753  df-rdg 7791  df-er 8028  df-en 8244  df-dom 8245  df-sdom 8246  df-sup 8638  df-inf 8639  df-pnf 10415  df-mnf 10416  df-xr 10417  df-ltxr 10418  df-le 10419  df-sub 10610  df-neg 10611  df-div 11035  df-nn 11379  df-n0 11647  df-z 11733  df-uz 11997  df-q 12100  df-ioo 12495  df-ico 12497  df-icc 12498

This theorem is referenced by:  elxrge02  30206