MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ixxin Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ixxin 13269
Description: Intersection of two intervals of extended reals. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Nov-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
ixx.1 𝑂 = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥𝑅𝑧𝑧𝑆𝑦)})
ixxin.2 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*𝑧 ∈ ℝ*) → (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧 ↔ (𝐴𝑅𝑧𝐶𝑅𝑧)))
ixxin.3 ((𝑧 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*) → (𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ↔ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷)))
Assertion
Ref Expression
ixxin (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → ((𝐴𝑂𝐵) ∩ (𝐶𝑂𝐷)) = (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑂if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧   𝑥,𝐷,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝑂(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ixxin
StepHypRef Expression
1 inrab 4265 . . 3 ({𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵)} ∩ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷)}) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ((𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵) ∧ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷))}
2 ixx.1 . . . . 5 𝑂 = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥𝑅𝑧𝑧𝑆𝑦)})
32ixxval 13260 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴𝑂𝐵) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵)})
42ixxval 13260 . . . 4 ((𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*) → (𝐶𝑂𝐷) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷)})
53, 4ineqan12d 4171 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → ((𝐴𝑂𝐵) ∩ (𝐶𝑂𝐷)) = ({𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵)} ∩ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷)}))
6 ixxin.2 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*𝑧 ∈ ℝ*) → (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧 ↔ (𝐴𝑅𝑧𝐶𝑅𝑧)))
76ad4ant124 1174 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧 ↔ (𝐴𝑅𝑧𝐶𝑅𝑧)))
8 ixxin.3 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*) → (𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ↔ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷)))
983expb 1120 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℝ* ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → (𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ↔ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷)))
109ancoms 458 . . . . . . . 8 (((𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ↔ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷)))
1110adantll 714 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ↔ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷)))
127, 11anbi12d 632 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → ((if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)) ↔ ((𝐴𝑅𝑧𝐶𝑅𝑧) ∧ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷))))
13 an4 656 . . . . . 6 (((𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵) ∧ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷)) ↔ ((𝐴𝑅𝑧𝐶𝑅𝑧) ∧ (𝑧𝑆𝐵𝑧𝑆𝐷)))
1412, 13bitr4di 289 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → ((if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)) ↔ ((𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵) ∧ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷))))
1514rabbidva 3402 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷))} = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ((𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵) ∧ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷))})
1615an4s 660 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷))} = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ((𝐴𝑅𝑧𝑧𝑆𝐵) ∧ (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑆𝐷))})
171, 5, 163eqtr4a 2794 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → ((𝐴𝑂𝐵) ∩ (𝐶𝑂𝐷)) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷))})
18 ifcl 4522 . . . . 5 ((𝐶 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴) ∈ ℝ*)
1918ancoms 458 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴) ∈ ℝ*)
20 ifcl 4522 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*) → if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ∈ ℝ*)
212ixxval 13260 . . . 4 ((if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴) ∈ ℝ* ∧ if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷) ∈ ℝ*) → (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑂if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷))})
2219, 20, 21syl2an 596 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) ∧ (𝐵 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑂if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷))})
2322an4s 660 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑂if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑅𝑧𝑧𝑆if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷))})
2417, 23eqtr4d 2771 1 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ*𝐷 ∈ ℝ*)) → ((𝐴𝑂𝐵) ∩ (𝐶𝑂𝐷)) = (if(𝐴𝐶, 𝐶, 𝐴)𝑂if(𝐵𝐷, 𝐵, 𝐷)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2113  {crab 3396  cin 3897  ifcif 4476   class class class wbr 5095  (class class class)co 7355  cmpo 7357  *cxr 11156  cle 11158
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4861  df-br 5096  df-opab 5158  df-id 5516  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fv 6497  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-xr 11161
This theorem is referenced by:  iooin  13286  itgspliticc  25785  cvmliftlem10  35410  iccin  49057
  Copyright terms: Public domain W3C validator