Theorem iocinico 38291

Description: The intersection of two sets that meet at a point is that point. (Contributed by Jon Pennant, 12-Jun-2019.)

Assertion

Ref	Expression
iocinico	⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) = {𝐵})

Proof of Theorem iocinico

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-in 3770	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) = {𝑥 ∣ (𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶))}
2		elioc1 12429	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 < 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
3	2	3adant3 1155	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 < 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
4		3simpb 1173	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 < 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵) → (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵))
5	3, 4	syl6bi 244	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) → (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
6		elico1 12430	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝐶)))
7	6	3adant1 1153	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝐶)))
8		3simpa 1171	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝐶) → (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥))
9	7, 8	syl6bi 244	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶) → (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥)))
10	5, 9	anim12d 598	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶)) → ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥))))
11		simpll 774	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
12		simprr 780	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ≤ 𝑥)
13		simplr 776	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ≤ 𝐵)
14	11, 12, 13	3jca 1151	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≤ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵))
15	10, 14	syl6 35	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶)) → (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
16		elicc1 12431	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
17	16	anidms 558	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → (𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
18	17	3ad2ant2 1157	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝐵)))
19	15, 18	sylibrd 250	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶)) → 𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵)))
20	19	ss2abdv 3866	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → {𝑥 ∣ (𝑥 ∈ (𝐴(,]𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝐵[,)𝐶))} ⊆ {𝑥 ∣ 𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵)})
21	1, 20	syl5eqss 3840	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) ⊆ {𝑥 ∣ 𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵)})
22		abid2 2925	. . . . 5 ⊢ {𝑥 ∣ 𝑥 ∈ (𝐵[,]𝐵)} = (𝐵[,]𝐵)
23	21, 22	syl6sseq 3842	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) ⊆ (𝐵[,]𝐵))
24	23	adantr 468	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) ⊆ (𝐵[,]𝐵))
25		iccid 12432	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → (𝐵[,]𝐵) = {𝐵})
26	25	3ad2ant2 1157	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝐵[,]𝐵) = {𝐵})
27	26	adantr 468	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → (𝐵[,]𝐵) = {𝐵})
28	24, 27	sseqtrd 3832	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) ⊆ {𝐵})
29		simpl2 1237	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
30		simprl 778	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐴 < 𝐵)
31	29	xrleidd 12195	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 ≤ 𝐵)
32		elioc1 12429	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ (𝐴(,]𝐵) ↔ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ 𝐵)))
33	32	3adant3 1155	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ (𝐴(,]𝐵) ↔ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ 𝐵)))
34	33	adantr 468	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → (𝐵 ∈ (𝐴(,]𝐵) ↔ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ 𝐵)))
35	29, 30, 31, 34	mpbir3and 1435	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 ∈ (𝐴(,]𝐵))
36		simprr 780	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 < 𝐶)
37		elico1 12430	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ (𝐵[,)𝐶) ↔ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)))
38	37	3adant1 1153	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ (𝐵[,)𝐶) ↔ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)))
39	38	adantr 468	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → (𝐵 ∈ (𝐵[,)𝐶) ↔ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)))
40	29, 31, 36, 39	mpbir3and 1435	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 ∈ (𝐵[,)𝐶))
41	35, 40	elind 3991	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 ∈ ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)))
42	41	snssd 4524	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → {𝐵} ⊆ ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)))
43	28, 42	eqssd 3809	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → ((𝐴(,]𝐵) ∩ (𝐵[,)𝐶)) = {𝐵})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 197   ∧ wa 384   ∧ w3a 1100   = wceq 1637   ∈ wcel 2155  {cab 2788   ∩ cin 3762   ⊆ wss 3763  {csn 4364   class class class wbr 4837  (class class class)co 6868  ℝ^*cxr 10352   < clt 10353   ≤ cle 10354  (,]cioc 12388  [,)cico 12389  [,]cicc 12390

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2067  ax-7 2103  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2184  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2419  ax-ext 2781  ax-sep 4968  ax-nul 4977  ax-pow 5029  ax-pr 5090  ax-un 7173  ax-cnex 10271  ax-resscn 10272  ax-pre-lttri 10289  ax-pre-lttrn 10290

This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2060  df-eu 2633  df-mo 2634  df-clab 2789  df-cleq 2795  df-clel 2798  df-nfc 2933  df-ne 2975  df-nel 3078  df-ral 3097  df-rex 3098  df-rab 3101  df-v 3389  df-sbc 3628  df-csb 3723  df-dif 3766  df-un 3768  df-in 3770  df-ss 3777  df-nul 4111  df-if 4274  df-pw 4347  df-sn 4365  df-pr 4367  df-op 4371  df-uni 4624  df-br 4838  df-opab 4900  df-mpt 4917  df-id 5213  df-po 5226  df-so 5227  df-xp 5311  df-rel 5312  df-cnv 5313  df-co 5314  df-dm 5315  df-rn 5316  df-res 5317  df-ima 5318  df-iota 6058  df-fun 6097  df-fn 6098  df-f 6099  df-f1 6100  df-fo 6101  df-f1o 6102  df-fv 6103  df-ov 6871  df-oprab 6872  df-mpt2 6873  df-er 7973  df-en 8187  df-dom 8188  df-sdom 8189  df-pnf 10355  df-mnf 10356  df-xr 10357  df-ltxr 10358  df-le 10359  df-ioc 12392  df-ico 12393  df-icc 12394

This theorem is referenced by: (None)