Theorem reconnlem1 24810

Description: Lemma for reconn 24812. 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 774	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn)
2		retopon 24746	. . . . . . 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 780	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
5		iooretop 24748	. . . . . . 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 24748	. . . . . . 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 782	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝐴)
10	4, 9	sseldd 3916	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ ℝ)
11	10	mnfltd 13066	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ < 𝑋)
12		eldifn 4062	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
13	12	adantl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
14		eleq1 2827	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 = 𝑧 → (𝑋 ∈ 𝐴 ↔ 𝑧 ∈ 𝐴))
15	9, 14	syl5ibcom 246	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 = 𝑧 → 𝑧 ∈ 𝐴))
16	13, 15	mtod 199	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑋 = 𝑧)
17		eldifi 4061	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) → 𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌))
18	17	adantl 482	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌))
19		simplrr 783	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ 𝐴)
20	4, 19	sseldd 3916	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ ℝ)
21		elicc2 13355	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑌)))
22	10, 20, 21	syl2anc 590	. . . . . . . . . . . . 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 233	. . . . . . . . . . . 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 1149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ≤ 𝑧)
25	23	simp1d 1148	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ ℝ)
26	10, 25	leloed 11280	. . . . . . . . . . 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 233	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 < 𝑧 ∨ 𝑋 = 𝑧))
28	27	ord 870	. . . . . . . . 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 11193	. . . . . . . . 9 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
31	25	rexrd 11186	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ ℝ*)
32		elioo2 13330	. . . . . . . . 9 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑋 ∧ 𝑋 < 𝑧)))
33	30, 31, 32	sylancr 593	. . . . . . . 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 1349	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧))
35		inelcm 4393	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ∧ 𝑋 ∈ 𝐴) → ((-∞(,)𝑧) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
36	34, 9, 35	syl2anc 590	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((-∞(,)𝑧) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
37		eleq1 2827	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ 𝑌 ∈ 𝐴))
38	19, 37	syl5ibrcom 248	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 = 𝑌 → 𝑧 ∈ 𝐴))
39	13, 38	mtod 199	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑧 = 𝑌)
40	23	simp3d 1150	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ≤ 𝑌)
41	25, 20	leloed 11280	. . . . . . . . . . 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 233	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 < 𝑌 ∨ 𝑧 = 𝑌))
43	42	ord 870	. . . . . . . . 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 13063	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 < +∞)
46		pnfxr 11190	. . . . . . . . 9 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
47		elioo2 13330	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → (𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑧 < 𝑌 ∧ 𝑌 < +∞)))
48	31, 46, 47	sylancl 592	. . . . . . . 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 1349	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞))
50		inelcm 4393	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ∧ 𝑌 ∈ 𝐴) → ((𝑧(,)+∞) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
51	49, 19, 50	syl2anc 590	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((𝑧(,)+∞) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
52		inss1 4165	. . . . . . 7 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞))
53	31, 30	jctil 524	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*))
54	31, 46	jctir 525	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*))
55	25	leidd 11707	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ≤ 𝑧)
56		ioodisj 13426	. . . . . . . 8 ⊢ ((((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ (𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)) ∧ 𝑧 ≤ 𝑧) → ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅)
57	53, 54, 55, 56	syl21anc 843	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅)
58		sseq0 4331	. . . . . . 7 ⊢ (((((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∧ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅) → (((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) = ∅)
59	52, 57, 58	sylancr 593	. . . . . 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 13066	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ < 𝑧)
63	25	ltpnfd 13063	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 < +∞)
64		ioojoin 13427	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < 𝑧 ∧ 𝑧 < +∞)) → (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
65	60, 31, 61, 62, 63, 64	syl32anc 1386	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
66		unass 4101	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = ((-∞(,)𝑧) ∪ ({𝑧} ∪ (𝑧(,)+∞)))
67		un12 4102	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((-∞(,)𝑧) ∪ ({𝑧} ∪ (𝑧(,)+∞))) = ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
68	66, 67	eqtri 2762	. . . . . . . . 9 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
69		ioomax 13366	. . . . . . . . 9 ⊢ (-∞(,)+∞) = ℝ
70	65, 68, 69	3eqtr3g 2797	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))) = ℝ)
71	4, 70	sseqtrrd 3952	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝐴 ⊆ ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))))
72		disjsn 4643	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅ ↔ ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
73	13, 72	sylibr 235	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅)
74		disjssun 4396	. . . . . . . 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 233	. . . . . 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 23406	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn)
78	77	ex 413	. . . 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 4335	. 2 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) = ∅)
81		ssdif0 4294	. 2 ⊢ ((𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴 ↔ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) = ∅)
82	80, 81	sylibr 235	1 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → (𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∨ wo 853   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   ≠ wne 2934   ∖ cdif 3880   ∪ cun 3881   ∩ cin 3882   ⊆ wss 3883  ∅c0 4261  {csn 4555   class class class wbr 5072  ran crn 5619  ‘cfv 6485  (class class class)co 7356  ℝcr 11028  +∞cpnf 11167  -∞cmnf 11168  ℝ^*cxr 11169   < clt 11170   ≤ cle 11171  (,)cioo 13289  [,]cicc 13292   ↾_t crest 17374  topGenctg 17391  TopOnctopon 22893  Conncconn 23394

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106  ax-pre-sup 11107

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-er 8633  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fi 9314  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12166  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-q 12890  df-ioo 13293  df-ico 13295  df-icc 13296  df-rest 17376  df-topgen 17397  df-top 22877  df-topon 22894  df-bases 22929  df-cld 23002  df-conn 23395

This theorem is referenced by:  reconn  24812