Theorem reconnlem1 24771

Description: Lemma for reconn 24773. Connectedness in the reals-easy direction. (Contributed by Jeff Hankins, 13-Jul-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 9-Sep-2015.)

Assertion

Ref	Expression
reconnlem1	⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → (𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴)

Proof of Theorem reconnlem1

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 768	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn)
2		retopon 24707	. . . . . . 7 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ (TopOn‘ℝ)
3	2	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (topGen‘ran (,)) ∈ (TopOn‘ℝ))
4		simplll 774	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
5		iooretop 24709	. . . . . . 7 ⊢ (-∞(,)𝑧) ∈ (topGen‘ran (,))
6	5	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (-∞(,)𝑧) ∈ (topGen‘ran (,)))
7		iooretop 24709	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧(,)+∞) ∈ (topGen‘ran (,))
8	7	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧(,)+∞) ∈ (topGen‘ran (,)))
9		simplrl 776	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝐴)
10	4, 9	sseldd 3934	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ ℝ)
11	10	mnfltd 13038	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ < 𝑋)
12		eldifn 4084	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
13	12	adantl 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
14		eleq1 2824	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 = 𝑧 → (𝑋 ∈ 𝐴 ↔ 𝑧 ∈ 𝐴))
15	9, 14	syl5ibcom 245	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 = 𝑧 → 𝑧 ∈ 𝐴))
16	13, 15	mtod 198	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑋 = 𝑧)
17		eldifi 4083	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) → 𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌))
18	17	adantl 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌))
19		simplrr 777	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ 𝐴)
20	4, 19	sseldd 3934	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ ℝ)
21		elicc2 13327	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑌)))
22	10, 20, 21	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑌)))
23	18, 22	mpbid 232	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑌))
24	23	simp2d 1143	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ≤ 𝑧)
25	23	simp1d 1142	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ ℝ)
26	10, 25	leloed 11276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 ≤ 𝑧 ↔ (𝑋 < 𝑧 ∨ 𝑋 = 𝑧)))
27	24, 26	mpbid 232	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 < 𝑧 ∨ 𝑋 = 𝑧))
28	27	ord 864	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (¬ 𝑋 < 𝑧 → 𝑋 = 𝑧))
29	16, 28	mt3d 148	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 < 𝑧)
30		mnfxr 11189	. . . . . . . . 9 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
31	25	rexrd 11182	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ ℝ*)
32		elioo2 13302	. . . . . . . . 9 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑋 ∧ 𝑋 < 𝑧)))
33	30, 31, 32	sylancr 587	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑋 ∧ 𝑋 < 𝑧)))
34	10, 11, 29, 33	mpbir3and 1343	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧))
35		inelcm 4417	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ∧ 𝑋 ∈ 𝐴) → ((-∞(,)𝑧) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
36	34, 9, 35	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((-∞(,)𝑧) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
37		eleq1 2824	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ 𝑌 ∈ 𝐴))
38	19, 37	syl5ibrcom 247	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 = 𝑌 → 𝑧 ∈ 𝐴))
39	13, 38	mtod 198	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑧 = 𝑌)
40	23	simp3d 1144	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ≤ 𝑌)
41	25, 20	leloed 11276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 ≤ 𝑌 ↔ (𝑧 < 𝑌 ∨ 𝑧 = 𝑌)))
42	40, 41	mpbid 232	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 < 𝑌 ∨ 𝑧 = 𝑌))
43	42	ord 864	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (¬ 𝑧 < 𝑌 → 𝑧 = 𝑌))
44	39, 43	mt3d 148	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 < 𝑌)
45	20	ltpnfd 13035	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 < +∞)
46		pnfxr 11186	. . . . . . . . 9 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
47		elioo2 13302	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → (𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑧 < 𝑌 ∧ 𝑌 < +∞)))
48	31, 46, 47	sylancl 586	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑧 < 𝑌 ∧ 𝑌 < +∞)))
49	20, 44, 45, 48	mpbir3and 1343	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞))
50		inelcm 4417	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ∧ 𝑌 ∈ 𝐴) → ((𝑧(,)+∞) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
51	49, 19, 50	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((𝑧(,)+∞) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
52		inss1 4189	. . . . . . 7 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞))
53	31, 30	jctil 519	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*))
54	31, 46	jctir 520	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*))
55	25	leidd 11703	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ≤ 𝑧)
56		ioodisj 13398	. . . . . . . 8 ⊢ ((((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ (𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)) ∧ 𝑧 ≤ 𝑧) → ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅)
57	53, 54, 55, 56	syl21anc 837	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅)
58		sseq0 4355	. . . . . . 7 ⊢ (((((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∧ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅) → (((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) = ∅)
59	52, 57, 58	sylancr 587	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) = ∅)
60	30	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ ∈ ℝ*)
61	46	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → +∞ ∈ ℝ*)
62	25	mnfltd 13038	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ < 𝑧)
63	25	ltpnfd 13035	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 < +∞)
64		ioojoin 13399	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < 𝑧 ∧ 𝑧 < +∞)) → (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
65	60, 31, 61, 62, 63, 64	syl32anc 1380	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
66		unass 4124	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = ((-∞(,)𝑧) ∪ ({𝑧} ∪ (𝑧(,)+∞)))
67		un12 4125	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((-∞(,)𝑧) ∪ ({𝑧} ∪ (𝑧(,)+∞))) = ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
68	66, 67	eqtri 2759	. . . . . . . . 9 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
69		ioomax 13338	. . . . . . . . 9 ⊢ (-∞(,)+∞) = ℝ
70	65, 68, 69	3eqtr3g 2794	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))) = ℝ)
71	4, 70	sseqtrrd 3971	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝐴 ⊆ ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))))
72		disjsn 4668	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅ ↔ ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
73	13, 72	sylibr 234	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅)
74		disjssun 4420	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅ → (𝐴 ⊆ ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))) ↔ 𝐴 ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))))
75	73, 74	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝐴 ⊆ ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))) ↔ 𝐴 ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))))
76	71, 75	mpbid 232	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝐴 ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
77	3, 4, 6, 8, 36, 51, 59, 76	nconnsubb 23367	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn)
78	77	ex 412	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → (𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) → ¬ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn))
79	1, 78	mt2d 136	. . 3 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → ¬ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴))
80	79	eq0rdv 4359	. 2 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) = ∅)
81		ssdif0 4318	. 2 ⊢ ((𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴 ↔ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) = ∅)
82	80, 81	sylibr 234	1 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → (𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 847   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   ≠ wne 2932   ∖ cdif 3898   ∪ cun 3899   ∩ cin 3900   ⊆ wss 3901  ∅c0 4285  {csn 4580   class class class wbr 5098  ran crn 5625  ‘cfv 6492  (class class class)co 7358  ℝcr 11025  +∞cpnf 11163  -∞cmnf 11164  ℝ^*cxr 11165   < clt 11166   ≤ cle 11167  (,)cioo 13261  [,]cicc 13264   ↾_t crest 17340  topGenctg 17357  TopOnctopon 22854  Conncconn 23355

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 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103  ax-pre-sup 11104

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-int 4903  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fi 9314  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-n0 12402  df-z 12489  df-uz 12752  df-q 12862  df-ioo 13265  df-ico 13267  df-icc 13268  df-rest 17342  df-topgen 17363  df-top 22838  df-topon 22855  df-bases 22890  df-cld 22963  df-conn 23356

This theorem is referenced by:  reconn  24773