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Theorem reconnlem2 23118

Description: Lemma for reconn 23119. (Contributed by Jeff Hankins, 17-Aug-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 9-Sep-2015.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
reconnlem2.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
reconnlem2.2	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)))
reconnlem2.3	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)))
reconnlem2.4	⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴)
reconnlem2.5	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑈 ∩ 𝐴))
reconnlem2.6	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑉 ∩ 𝐴))
reconnlem2.7	⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ 𝑉) ⊆ (ℝ ∖ 𝐴))
reconnlem2.8	⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝐶)
reconnlem2.9	⊢ 𝑆 = sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < )

**Assertion**
Ref	Expression
reconnlem2	⊢ (𝜑 → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))

Distinct variable groups: 𝑥,𝑦,𝐴 𝑥,𝐵,𝑦 𝑦,𝐶 Allowed substitution hints: 𝜑(𝑥,𝑦) 𝐶(𝑥) 𝑆(𝑥,𝑦) 𝑈(𝑥,𝑦) 𝑉(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem reconnlem2 Dummy variables 𝑤 𝑧 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		reconnlem2.9	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑆 = sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < )
2		inss2 4126	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ (𝐵[,]𝐶)
3		reconnlem2.5	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑈 ∩ 𝐴))
4	3	elin2d 4097	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐴)
5		reconnlem2.6	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑉 ∩ 𝐴))
6	5	elin2d 4097	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
7		reconnlem2.4	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴)
8		oveq1 7023	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥[,]𝑦) = (𝐵[,]𝑦))
9	8	sseq1d 3919	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴 ↔ (𝐵[,]𝑦) ⊆ 𝐴))
10		oveq2 7024	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → (𝐵[,]𝑦) = (𝐵[,]𝐶))
11	10	sseq1d 3919	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → ((𝐵[,]𝑦) ⊆ 𝐴 ↔ (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴))
12	9, 11	rspc2va 3573	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐵 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴) → (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴)
13	4, 6, 7, 12	syl21anc 834	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴)
14		reconnlem2.1	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
15	13, 14	sstrd 3899	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℝ)
16	2, 15	syl5ss 3900	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
17	3	elin1d 4096	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑈)
18	14, 4	sseldd 3890	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
19	18	rexrd 10537	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ^*)
20	14, 6	sseldd 3890	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
21	20	rexrd 10537	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ^*)
22		reconnlem2.8	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝐶)
23		lbicc2 12702	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≤ 𝐶) → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
24	19, 21, 22, 23	syl3anc 1364	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
25	17, 24	elind 4092	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
26	25	ne0d 4221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
27		elinel2 4094	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) → 𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶))
28		elicc2 12651	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 ≤ 𝐶)))
29	18, 20, 28	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 ≤ 𝐶)))
30		simp3 1131	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 ≤ 𝐶) → 𝑤 ≤ 𝐶)
31	29, 30	syl6bi 254	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶) → 𝑤 ≤ 𝐶))
32	27, 31	syl5 34	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) → 𝑤 ≤ 𝐶))
33	32	ralrimiv 3148	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶)
34		brralrspcev 5022	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
35	20, 33, 34	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
36	16, 26, 35	suprcld 11452	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ∈ ℝ)
37	1, 36	syl5eqel 2887	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ)
38		rphalfcl 12266	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺)
39		ltaddrp 12276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺) → 𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)))
40	37, 38, 39	syl2an 595	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)))
41	37	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑆 ∈ ℝ)
42	38	rpred 12281	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
43		readdcl 10466	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝑟 / 2) ∈ ℝ) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
44	37, 42, 43	syl2an 595	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
45	41, 44	ltnled 10634	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)) ↔ ¬ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝑆))
46	40, 45	mpbid 233	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝑆)
47	16	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
48	26	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
49	35	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
50		simpr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
51	50	elin1d 4096	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ 𝑈)
52	44	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
53	18	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐵 ∈ ℝ)
54	37	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝑆 ∈ ℝ)
55	16, 26, 35, 25	suprubd 11451	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ))
56	55, 1	syl6breqr 5004	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝑆)
57	56	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐵 ≤ 𝑆)
58	40	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)))
59	54, 52, 58	ltled 10635	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝑆 ≤ (𝑆 + (𝑟 / 2)))
60	53, 54, 52, 57, 59	letrd 10644	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐵 ≤ (𝑆 + (𝑟 / 2)))
61	20	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐶 ∈ ℝ)
62	50	elin2d 4097	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (-∞(,)𝐶))
63		eliooord 12646	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (-∞(,)𝐶) → (-∞ < (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) < 𝐶))
64	63	simprd 496	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (-∞(,)𝐶) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) < 𝐶)
65	62, 64	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) < 𝐶)
66	52, 61, 65	ltled 10635	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝐶)
67		elicc2 12651	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝐶)))
68	53, 61, 67	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝐶)))
69	52, 60, 66, 68	mpbir3and 1335	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝐵[,]𝐶))
70	51, 69	elind 4092	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
71	47, 48, 49, 70	suprubd 11451	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ))
72	71, 1	syl6breqr 5004	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝑆)
73	46, 72	mtand 812	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
74		eqid 2795	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) = ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))
75	74	remetdval 23080	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) = (abs‘((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆)))
76	44, 41, 75	syl2anc 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) = (abs‘((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆)))
77	41	recnd 10515	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑆 ∈ ℂ)
78	42	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
79	78	recnd 10515	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) ∈ ℂ)
80	77, 79	pncan2d 10847	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆) = (𝑟 / 2))
81	80	fveq2d 6542	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (abs‘((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆)) = (abs‘(𝑟 / 2)))
82	38	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺)
83		rpre 12247	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
84		rpge0 12252	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺ → 0 ≤ (𝑟 / 2))
85	83, 84	absidd 14616	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺ → (abs‘(𝑟 / 2)) = (𝑟 / 2))
86	82, 85	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (abs‘(𝑟 / 2)) = (𝑟 / 2))
87	76, 81, 86	3eqtrd 2835	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) = (𝑟 / 2))
88		rphalflt 12268	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) < 𝑟)
89	88	adantl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) < 𝑟)
90	87, 89	eqbrtrd 4984	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) < 𝑟)
91	74	rexmet 23082	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ)
92	91	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ))
93		rpxr 12248	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → 𝑟 ∈ ℝ^*)
94	93	adantl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑟 ∈ ℝ^*)
95		elbl3 22685	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ) ∧ 𝑟 ∈ ℝ^*) ∧ (𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ↔ ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) < 𝑟))
96	92, 94, 41, 44, 95	syl22anc 835	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ↔ ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) < 𝑟))
97	90, 96	mpbird 258	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟))
98		ssel 3883	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))))
99	97, 98	syl5com 31	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))))
100	73, 99	mtod 199	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
101	100	nrexdv 3233	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
102	37	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → 𝑆 ∈ ℝ)
103	102	mnfltd 12369	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → -∞ < 𝑆)
104		suprleub 11455	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ ∧ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶))
105	16, 26, 35, 20, 104	syl31anc 1366	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶))
106	33, 105	mpbird 258	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ 𝐶)
107	1, 106	eqbrtrid 4997	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ≤ 𝐶)
108	37, 20	leloed 10630	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ≤ 𝐶 ↔ (𝑆 < 𝐶 ∨ 𝑆 = 𝐶)))
109	107, 108	mpbid 233	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑆 < 𝐶 ∨ 𝑆 = 𝐶))
110	109	ord 859	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝑆 < 𝐶 → 𝑆 = 𝐶))
111		elndif 4026	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → ¬ 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
112	6, 111	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
113	5	elin1d 4096	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑉)
114		elin 4090	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐶 ∈ (𝑈 ∩ 𝑉) ↔ (𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉))
115		reconnlem2.7	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ 𝑉) ⊆ (ℝ ∖ 𝐴))
116	115	sseld 3888	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝑈 ∩ 𝑉) → 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
117	114, 116	syl5bir 244	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
118	113, 117	mpan2d 690	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝑈 → 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
119	112, 118	mtod 199	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ 𝑈)
120		eleq1 2870	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑆 = 𝐶 → (𝑆 ∈ 𝑈 ↔ 𝐶 ∈ 𝑈))
121	120	notbid 319	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑆 = 𝐶 → (¬ 𝑆 ∈ 𝑈 ↔ ¬ 𝐶 ∈ 𝑈))
122	119, 121	syl5ibrcom 248	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑆 = 𝐶 → ¬ 𝑆 ∈ 𝑈))
123	110, 122	syld 47	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝑆 < 𝐶 → ¬ 𝑆 ∈ 𝑈))
124	123	con4d 115	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑈 → 𝑆 < 𝐶))
125	124	imp 407	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → 𝑆 < 𝐶)
126		mnfxr 10545	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -∞ ∈ ℝ^*
127		elioo2 12629	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → (𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑆 ∧ 𝑆 < 𝐶)))
128	126, 21, 127	sylancr 587	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑆 ∧ 𝑆 < 𝐶)))
129	128	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → (𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑆 ∧ 𝑆 < 𝐶)))
130	102, 103, 125, 129	mpbir3and 1335	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶))
131	130	ex 413	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑈 → 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶)))
132	131	ancld 551	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑈 → (𝑆 ∈ 𝑈 ∧ 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶))))
133		elin 4090	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ↔ (𝑆 ∈ 𝑈 ∧ 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶)))
134		reconnlem2.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)))
135		retop 23053	. . . . . . . . 9 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ Top
136		iooretop 23057	. . . . . . . . 9 ⊢ (-∞(,)𝐶) ∈ (topGen‘ran (,))
137		inopn 21191	. . . . . . . . 9 ⊢ (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ 𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ (-∞(,)𝐶) ∈ (topGen‘ran (,))) → (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)))
138	135, 136, 137	mp3an13 1444	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)) → (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)))
139		eqid 2795	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))
140	74, 139	tgioo 23087	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (topGen‘ran (,)) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))
141	140	mopni2 22786	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ) ∧ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
142	91, 141	mp3an1 1440	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
143	142	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)) → (𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))))
144	134, 138, 143	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))))
145	133, 144	syl5bir 244	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 ∈ 𝑈 ∧ 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶)) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))))
146	132, 145	syld 47	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑈 → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))))
147	101, 146	mtod 199	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑆 ∈ 𝑈)
148		ltsubrp 12275	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 − 𝑟) < 𝑆)
149	37, 148	sylan 580	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 − 𝑟) < 𝑆)
150		rpre 12247	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → 𝑟 ∈ ℝ)
151		resubcl 10798	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
152	37, 150, 151	syl2an 595	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
153	152, 41	ltnled 10634	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 − 𝑟) < 𝑆 ↔ ¬ 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
154	149, 153	mpbid 233	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟))
155	74	bl2ioo 23083	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) = ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)))
156	37, 150, 155	syl2an 595	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) = ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)))
157	156	sseq1d 3919	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉 ↔ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉))
158	16	ad3antrrr 726	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
159		simpr 485	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
160	158, 159	sseldd 3890	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ∈ ℝ)
161	152	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
162	13	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴)
163	2, 162	syl5ss 3900	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ 𝐴)
164	163	sselda 3889	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ∈ 𝐴)
165		elndif 4026	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑤 ∈ 𝐴 → ¬ 𝑤 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
166	164, 165	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → ¬ 𝑤 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
167	115	ad3antrrr 726	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑈 ∩ 𝑉) ⊆ (ℝ ∖ 𝐴))
168		simprl 767	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
169	168	elin1d 4096	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ 𝑈)
170		simplr 765	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉)
171	160	adantrr 713	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ ℝ)
172		simprr 769	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)
173	41	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑆 ∈ ℝ)
174		simpllr 772	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑟 ∈ ℝ⁺)
175	174	rpred 12281	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑟 ∈ ℝ)
176	173, 175	readdcld 10516	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ)
177	158	adantrr 713	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
178	26	ad3antrrr 726	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
179	35	ad3antrrr 726	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
180	177, 178, 179, 168	suprubd 11451	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ≤ sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ))
181	180, 1	syl6breqr 5004	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ≤ 𝑆)
182	173, 174	ltaddrpd 12314	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑆 < (𝑆 + 𝑟))
183	171, 173, 176, 181, 182	lelttrd 10645	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 < (𝑆 + 𝑟))
184	152	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
185		rexr 10533	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ^*)
186		rexr 10533	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ → (𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ^*)
187		elioo2 12629	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ^* ∧ (𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ^*) → (𝑤 ∈ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤 ∧ 𝑤 < (𝑆 + 𝑟))))
188	185, 186, 187	syl2an 595	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ ∧ (𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ) → (𝑤 ∈ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤 ∧ 𝑤 < (𝑆 + 𝑟))))
189	184, 176, 188	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑤 ∈ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤 ∧ 𝑤 < (𝑆 + 𝑟))))
190	171, 172, 183, 189	mpbir3and 1335	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)))
191	170, 190	sseldd 3890	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ 𝑉)
192	169, 191	elind 4092	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ 𝑉))
193	167, 192	sseldd 3890	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
194	193	expr 457	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → ((𝑆 − 𝑟) < 𝑤 → 𝑤 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
195	166, 194	mtod 199	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → ¬ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)
196	160, 161, 195	nltled 10637	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ≤ (𝑆 − 𝑟))
197	196	ralrimiva 3149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ (𝑆 − 𝑟))
198	16	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
199	26	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
200	35	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
201	152	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
202		suprleub 11455	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ ∧ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧) ∧ (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ) → (sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ (𝑆 − 𝑟) ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
203	198, 199, 200, 201, 202	syl31anc 1366	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ (𝑆 − 𝑟) ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
204	197, 203	mpbird 258	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ (𝑆 − 𝑟))
205	1, 204	eqbrtrid 4997	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟))
206	205	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉 → 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
207	157, 206	sylbid 241	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉 → 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
208	154, 207	mtod 199	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
209	208	nrexdv 3233	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
210		reconnlem2.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)))
211	140	mopni2 22786	. . . . . . . 8 ⊢ ((((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ) ∧ 𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ 𝑉) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
212	91, 211	mp3an1 1440	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ 𝑉) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
213	212	ex 413	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)) → (𝑆 ∈ 𝑉 → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉))
214	210, 213	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑉 → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉))
215	209, 214	mtod 199	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑆 ∈ 𝑉)
216		ioran 978	. . . 4 ⊢ (¬ (𝑆 ∈ 𝑈 ∨ 𝑆 ∈ 𝑉) ↔ (¬ 𝑆 ∈ 𝑈 ∧ ¬ 𝑆 ∈ 𝑉))
217	147, 215, 216	sylanbrc 583	. . 3 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑆 ∈ 𝑈 ∨ 𝑆 ∈ 𝑉))
218		elun 4046	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (𝑈 ∪ 𝑉) ↔ (𝑆 ∈ 𝑈 ∨ 𝑆 ∈ 𝑉))
219	217, 218	sylnibr 330	. 2 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑆 ∈ (𝑈 ∪ 𝑉))
220		elicc2 12651	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝑆 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑆 ∧ 𝑆 ≤ 𝐶)))
221	18, 20, 220	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑆 ∧ 𝑆 ≤ 𝐶)))
222	37, 56, 107, 221	mpbir3and 1335	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (𝐵[,]𝐶))
223	13, 222	sseldd 3890	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐴)
224		ssel 3883	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉) → (𝑆 ∈ 𝐴 → 𝑆 ∈ (𝑈 ∪ 𝑉)))
225	223, 224	syl5com 31	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉) → 𝑆 ∈ (𝑈 ∪ 𝑉)))
226	219, 225	mtod 199	1 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 207 ∧ wa 396 ∨ wo 842 ∧ w3a 1080 = wceq 1522 ∈ wcel 2081 ≠ wne 2984 ∀wral 3105 ∃wrex 3106 ∖ cdif 3856 ∪ cun 3857 ∩ cin 3858 ⊆ wss 3859 ∅c0 4211 class class class wbr 4962 × cxp 5441 ran crn 5444 ↾ cres 5445 ∘ ccom 5447 ‘cfv 6225 (class class class)co 7016 supcsup 8750 ℝcr 10382 + caddc 10386 -∞cmnf 10519 ℝ^*cxr 10520 < clt 10521 ≤ cle 10522 − cmin 10717 / cdiv 11145 2c2 11540 ℝ⁺crp 12239 (,)cioo 12588 [,]cicc 12591 abscabs 14427 topGenctg 16540 ∞Metcxmet 20212 ballcbl 20214 MetOpencmopn 20217 Topctop 21185

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1777 ax-4 1791 ax-5 1888 ax-6 1947 ax-7 1992 ax-8 2083 ax-9 2091 ax-10 2112 ax-11 2126 ax-12 2141 ax-13 2344 ax-ext 2769 ax-sep 5094 ax-nul 5101 ax-pow 5157 ax-pr 5221 ax-un 7319 ax-cnex 10439 ax-resscn 10440 ax-1cn 10441 ax-icn 10442 ax-addcl 10443 ax-addrcl 10444 ax-mulcl 10445 ax-mulrcl 10446 ax-mulcom 10447 ax-addass 10448 ax-mulass 10449 ax-distr 10450 ax-i2m1 10451 ax-1ne0 10452 ax-1rid 10453 ax-rnegex 10454 ax-rrecex 10455 ax-cnre 10456 ax-pre-lttri 10457 ax-pre-lttrn 10458 ax-pre-ltadd 10459 ax-pre-mulgt0 10460 ax-pre-sup 10461

This theorem depends on definitions: df-bi 208 df-an 397 df-or 843 df-3or 1081 df-3an 1082 df-tru 1525 df-ex 1762 df-nf 1766 df-sb 2043 df-mo 2576 df-eu 2612 df-clab 2776 df-cleq 2788 df-clel 2863 df-nfc 2935 df-ne 2985 df-nel 3091 df-ral 3110 df-rex 3111 df-reu 3112 df-rmo 3113 df-rab 3114 df-v 3439 df-sbc 3707 df-csb 3812 df-dif 3862 df-un 3864 df-in 3866 df-ss 3874 df-pss 3876 df-nul 4212 df-if 4382 df-pw 4455 df-sn 4473 df-pr 4475 df-tp 4477 df-op 4479 df-uni 4746 df-iun 4827 df-br 4963 df-opab 5025 df-mpt 5042 df-tr 5064 df-id 5348 df-eprel 5353 df-po 5362 df-so 5363 df-fr 5402 df-we 5404 df-xp 5449 df-rel 5450 df-cnv 5451 df-co 5452 df-dm 5453 df-rn 5454 df-res 5455 df-ima 5456 df-pred 6023 df-ord 6069 df-on 6070 df-lim 6071 df-suc 6072 df-iota 6189 df-fun 6227 df-fn 6228 df-f 6229 df-f1 6230 df-fo 6231 df-f1o 6232 df-fv 6233 df-riota 6977 df-ov 7019 df-oprab 7020 df-mpo 7021 df-om 7437 df-1st 7545 df-2nd 7546 df-wrecs 7798 df-recs 7860 df-rdg 7898 df-er 8139 df-map 8258 df-en 8358 df-dom 8359 df-sdom 8360 df-sup 8752 df-inf 8753 df-pnf 10523 df-mnf 10524 df-xr 10525 df-ltxr 10526 df-le 10527 df-sub 10719 df-neg 10720 df-div 11146 df-nn 11487 df-2 11548 df-3 11549 df-n0 11746 df-z 11830 df-uz 12094 df-q 12198 df-rp 12240 df-xneg 12357 df-xadd 12358 df-xmul 12359 df-ioo 12592 df-icc 12595 df-seq 13220 df-exp 13280 df-cj 14292 df-re 14293 df-im 14294 df-sqrt 14428 df-abs 14429 df-topgen 16546 df-psmet 20219 df-xmet 20220 df-met 20221 df-bl 20222 df-mopn 20223 df-top 21186 df-topon 21203 df-bases 21238

This theorem is referenced by: reconn 23119

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