Theorem reconnlem1 24729

Description: Lemma for reconn 24731. 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 24667	. . . . . . 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 24669	. . . . . . 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 24669	. . . . . . 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 3979	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ ℝ)
11	10	mnfltd 13128	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ < 𝑋)
12		eldifn 4123	. . . . . . . . . . 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 2816	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 = 𝑧 → (𝑋 ∈ 𝐴 ↔ 𝑧 ∈ 𝐴))
15	9, 14	syl5ibcom 244	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 = 𝑧 → 𝑧 ∈ 𝐴))
16	13, 15	mtod 197	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑋 = 𝑧)
17		eldifi 4122	. . . . . . . . . . . . . 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 3979	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ ℝ)
21		elicc2 13413	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑌)))
22	10, 20, 21	syl2anc 583	. . . . . . . . . . . . 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 231	. . . . . . . . . . . 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 1141	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ≤ 𝑧)
25	23	simp1d 1140	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ ℝ)
26	10, 25	leloed 11379	. . . . . . . . . . 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 231	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑋 < 𝑧 ∨ 𝑋 = 𝑧))
28	27	ord 863	. . . . . . . . 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 11293	. . . . . . . . 9 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
31	25	rexrd 11286	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ∈ ℝ*)
32		elioo2 13389	. . . . . . . . 9 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑋 ∧ 𝑋 < 𝑧)))
33	30, 31, 32	sylancr 586	. . . . . . . 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 1340	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧))
35		inelcm 4460	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (-∞(,)𝑧) ∧ 𝑋 ∈ 𝐴) → ((-∞(,)𝑧) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
36	34, 9, 35	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((-∞(,)𝑧) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
37		eleq1 2816	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ 𝑌 ∈ 𝐴))
38	19, 37	syl5ibrcom 246	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 = 𝑌 → 𝑧 ∈ 𝐴))
39	13, 38	mtod 197	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑧 = 𝑌)
40	23	simp3d 1142	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ≤ 𝑌)
41	25, 20	leloed 11379	. . . . . . . . . . 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 231	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝑧 < 𝑌 ∨ 𝑧 = 𝑌))
43	42	ord 863	. . . . . . . . 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 13125	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 < +∞)
46		pnfxr 11290	. . . . . . . . 9 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
47		elioo2 13389	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → (𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑧 < 𝑌 ∧ 𝑌 < +∞)))
48	31, 46, 47	sylancl 585	. . . . . . . 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 1340	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞))
50		inelcm 4460	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑌 ∈ (𝑧(,)+∞) ∧ 𝑌 ∈ 𝐴) → ((𝑧(,)+∞) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
51	49, 19, 50	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ((𝑧(,)+∞) ∩ 𝐴) ≠ ∅)
52		inss1 4224	. . . . . . 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 11802	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 ≤ 𝑧)
56		ioodisj 13483	. . . . . . . 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 4395	. . . . . . 7 ⊢ (((((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) ⊆ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∧ ((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) = ∅) → (((-∞(,)𝑧) ∩ (𝑧(,)+∞)) ∩ 𝐴) = ∅)
59	52, 57, 58	sylancr 586	. . . . . 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 13128	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → -∞ < 𝑧)
63	25	ltpnfd 13125	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝑧 < +∞)
64		ioojoin 13484	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((-∞ ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < 𝑧 ∧ 𝑧 < +∞)) → (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
65	60, 31, 61, 62, 63, 64	syl32anc 1376	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
66		unass 4162	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = ((-∞(,)𝑧) ∪ ({𝑧} ∪ (𝑧(,)+∞)))
67		un12 4163	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((-∞(,)𝑧) ∪ ({𝑧} ∪ (𝑧(,)+∞))) = ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
68	66, 67	eqtri 2755	. . . . . . . . 9 ⊢ (((-∞(,)𝑧) ∪ {𝑧}) ∪ (𝑧(,)+∞)) = ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞)))
69		ioomax 13423	. . . . . . . . 9 ⊢ (-∞(,)+∞) = ℝ
70	65, 68, 69	3eqtr3g 2790	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))) = ℝ)
71	4, 70	sseqtrrd 4019	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → 𝐴 ⊆ ({𝑧} ∪ ((-∞(,)𝑧) ∪ (𝑧(,)+∞))))
72		disjsn 4711	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅ ↔ ¬ 𝑧 ∈ 𝐴)
73	13, 72	sylibr 233	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑧 ∈ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴)) → (𝐴 ∩ {𝑧}) = ∅)
74		disjssun 4463	. . . . . . . 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 231	. . . . . 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 23314	. . . . 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 4400	. 2 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) = ∅)
81		ssdif0 4359	. 2 ⊢ ((𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴 ↔ ((𝑋[,]𝑌) ∖ 𝐴) = ∅)
82	80, 81	sylibr 233	1 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝐴) ∈ Conn) ∧ (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝐴)) → (𝑋[,]𝑌) ⊆ 𝐴)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∨ wo 846   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099   ≠ wne 2935   ∖ cdif 3941   ∪ cun 3942   ∩ cin 3943   ⊆ wss 3944  ∅c0 4318  {csn 4624   class class class wbr 5142  ran crn 5673  ‘cfv 6542  (class class class)co 7414  ℝcr 11129  +∞cpnf 11267  -∞cmnf 11268  ℝ^*cxr 11269   < clt 11270   ≤ cle 11271  (,)cioo 13348  [,]cicc 13351   ↾_t crest 17393  topGenctg 17410  TopOnctopon 22799  Conncconn 23302

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187  ax-1cn 11188  ax-icn 11189  ax-addcl 11190  ax-addrcl 11191  ax-mulcl 11192  ax-mulrcl 11193  ax-mulcom 11194  ax-addass 11195  ax-mulass 11196  ax-distr 11197  ax-i2m1 11198  ax-1ne0 11199  ax-1rid 11200  ax-rnegex 11201  ax-rrecex 11202  ax-cnre 11203  ax-pre-lttri 11204  ax-pre-lttrn 11205  ax-pre-ltadd 11206  ax-pre-mulgt0 11207  ax-pre-sup 11208

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-fi 9426  df-sup 9457  df-inf 9458  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11894  df-nn 12235  df-n0 12495  df-z 12581  df-uz 12845  df-q 12955  df-ioo 13352  df-ico 13354  df-icc 13355  df-rest 17395  df-topgen 17416  df-top 22783  df-topon 22800  df-bases 22836  df-cld 22910  df-conn 23303

This theorem is referenced by:  reconn  24731