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Theorem reconnlem2 24803

Description: Lemma for reconn 24804. (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 4179	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ (𝐵[,]𝐶)
3		reconnlem2.5	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑈 ∩ 𝐴))
4	3	elin2d 4146	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐴)
5		reconnlem2.6	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑉 ∩ 𝐴))
6	5	elin2d 4146	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
7		reconnlem2.4	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴)
8		oveq1 7367	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥[,]𝑦) = (𝐵[,]𝑦))
9	8	sseq1d 3954	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴 ↔ (𝐵[,]𝑦) ⊆ 𝐴))
10		oveq2 7368	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → (𝐵[,]𝑦) = (𝐵[,]𝐶))
11	10	sseq1d 3954	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → ((𝐵[,]𝑦) ⊆ 𝐴 ↔ (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴))
12	9, 11	rspc2va 3577	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐵 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥[,]𝑦) ⊆ 𝐴) → (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴)
13	4, 6, 7, 12	syl21anc 838	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴)
14		reconnlem2.1	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
15	13, 14	sstrd 3933	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℝ)
16	2, 15	sstrid 3934	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
17	3	elin1d 4145	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑈)
18	14, 4	sseldd 3923	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
19	18	rexrd 11186	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ^*)
20	14, 6	sseldd 3923	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
21	20	rexrd 11186	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ^*)
22		reconnlem2.8	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝐶)
23		lbicc2 13408	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≤ 𝐶) → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
24	19, 21, 22, 23	syl3anc 1374	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
25	17, 24	elind 4141	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
26	25	ne0d 4283	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
27		elinel2 4143	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) → 𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶))
28		elicc2 13355	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 ≤ 𝐶)))
29	18, 20, 28	syl2anc 585	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 ≤ 𝐶)))
30		simp3 1139	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 ≤ 𝐶) → 𝑤 ≤ 𝐶)
31	29, 30	biimtrdi 253	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ (𝐵[,]𝐶) → 𝑤 ≤ 𝐶))
32	27, 31	syl5 34	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) → 𝑤 ≤ 𝐶))
33	32	ralrimiv 3129	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶)
34		brralrspcev 5146	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
35	20, 33, 34	syl2anc 585	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
36	16, 26, 35	suprcld 12110	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ∈ ℝ)
37	1, 36	eqeltrid 2841	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ)
38		rphalfcl 12962	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺)
39		ltaddrp 12972	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺) → 𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)))
40	37, 38, 39	syl2an 597	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)))
41	37	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑆 ∈ ℝ)
42	38	rpred 12977	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
43		readdcl 11112	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝑟 / 2) ∈ ℝ) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
44	37, 42, 43	syl2an 597	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
45	41, 44	ltnled 11284	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)) ↔ ¬ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝑆))
46	40, 45	mpbid 232	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝑆)
47	16	ad2antrr 727	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
48	26	ad2antrr 727	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
49	35	ad2antrr 727	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
50		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
51	50	elin1d 4145	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ 𝑈)
52	44	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
53	18	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐵 ∈ ℝ)
54	37	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝑆 ∈ ℝ)
55	16, 26, 35, 25	suprubd 12109	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ))
56	55, 1	breqtrrdi 5128	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝑆)
57	56	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐵 ≤ 𝑆)
58	40	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝑆 < (𝑆 + (𝑟 / 2)))
59	54, 52, 58	ltled 11285	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝑆 ≤ (𝑆 + (𝑟 / 2)))
60	53, 54, 52, 57, 59	letrd 11294	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐵 ≤ (𝑆 + (𝑟 / 2)))
61	20	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → 𝐶 ∈ ℝ)
62	50	elin2d 4146	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (-∞(,)𝐶))
63		eliooord 13349	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (-∞(,)𝐶) → (-∞ < (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) < 𝐶))
64	63	simprd 495	. . . . . . . . . . . . . 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 11285	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝐶)
67		elicc2 13355	. . . . . . . . . . . . 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 585	. . . . . . . . . . . 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 1344	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝐵[,]𝐶))
70	51, 69	elind 4141	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
71	47, 48, 49, 70	suprubd 12109	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ))
72	71, 1	breqtrrdi 5128	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ≤ 𝑆)
73	46, 72	mtand 816	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
74		eqid 2737	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) = ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))
75	74	remetdval 24764	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) = (abs‘((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆)))
76	44, 41, 75	syl2anc 585	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) = (abs‘((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆)))
77	41	recnd 11164	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑆 ∈ ℂ)
78	42	adantl 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
79	78	recnd 11164	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) ∈ ℂ)
80	77, 79	pncan2d 11498	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆) = (𝑟 / 2))
81	80	fveq2d 6838	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (abs‘((𝑆 + (𝑟 / 2)) − 𝑆)) = (abs‘(𝑟 / 2)))
82	38	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺)
83		rpre 12942	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
84		rpge0 12947	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑟 / 2) ∈ ℝ⁺ → 0 ≤ (𝑟 / 2))
85	83, 84	absidd 15376	. . . . . . . . . . . 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 2776	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) = (𝑟 / 2))
88		rphalflt 12964	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → (𝑟 / 2) < 𝑟)
89	88	adantl 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑟 / 2) < 𝑟)
90	87, 89	eqbrtrd 5108	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 + (𝑟 / 2))((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))𝑆) < 𝑟)
91	74	rexmet 24766	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ)
92	91	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ))
93		rpxr 12943	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → 𝑟 ∈ ℝ^*)
94	93	adantl 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → 𝑟 ∈ ℝ^*)
95		elbl3 24367	. . . . . . . . . 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 839	. . . . . . . . 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 257	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 + (𝑟 / 2)) ∈ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟))
98		ssel 3916	. . . . . . . 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 198	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
101	100	nrexdv 3133	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
102	37	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → 𝑆 ∈ ℝ)
103	102	mnfltd 13066	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → -∞ < 𝑆)
104		suprleub 12113	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 1376	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝐶))
106	33, 105	mpbird 257	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ 𝐶)
107	1, 106	eqbrtrid 5121	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ≤ 𝐶)
108	37, 20	leloed 11280	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ≤ 𝐶 ↔ (𝑆 < 𝐶 ∨ 𝑆 = 𝐶)))
109	107, 108	mpbid 232	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑆 < 𝐶 ∨ 𝑆 = 𝐶))
110	109	ord 865	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝑆 < 𝐶 → 𝑆 = 𝐶))
111		elndif 4074	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → ¬ 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
112	6, 111	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
113	5	elin1d 4145	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑉)
114		elin 3906	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐶 ∈ (𝑈 ∩ 𝑉) ↔ (𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉))
115		reconnlem2.7	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ 𝑉) ⊆ (ℝ ∖ 𝐴))
116	115	sseld 3921	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝑈 ∩ 𝑉) → 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
117	114, 116	biimtrrid 243	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
118	113, 117	mpan2d 695	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝑈 → 𝐶 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
119	112, 118	mtod 198	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ 𝑈)
120		eleq1 2825	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑆 = 𝐶 → (𝑆 ∈ 𝑈 ↔ 𝐶 ∈ 𝑈))
121	120	notbid 318	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑆 = 𝐶 → (¬ 𝑆 ∈ 𝑈 ↔ ¬ 𝐶 ∈ 𝑈))
122	119, 121	syl5ibrcom 247	. . . . . . . . . . . 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 406	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → 𝑆 < 𝐶)
126		mnfxr 11193	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -∞ ∈ ℝ^*
127		elioo2 13330	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((-∞ ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → (𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑆 ∧ 𝑆 < 𝐶)))
128	126, 21, 127	sylancr 588	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑆 ∧ 𝑆 < 𝐶)))
129	128	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → (𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑆 ∧ 𝑆 < 𝐶)))
130	102, 103, 125, 129	mpbir3and 1344	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ∈ 𝑈) → 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶))
131	130	ex 412	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑈 → 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶)))
132	131	ancld 550	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝑈 → (𝑆 ∈ 𝑈 ∧ 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶))))
133		elin 3906	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ↔ (𝑆 ∈ 𝑈 ∧ 𝑆 ∈ (-∞(,)𝐶)))
134		reconnlem2.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)))
135		retop 24736	. . . . . . . . 9 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ Top
136		iooretop 24740	. . . . . . . . 9 ⊢ (-∞(,)𝐶) ∈ (topGen‘ran (,))
137		inopn 22874	. . . . . . . . 9 ⊢ (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ 𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ (-∞(,)𝐶) ∈ (topGen‘ran (,))) → (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)))
138	135, 136, 137	mp3an13 1455	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ (topGen‘ran (,)) → (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)))
139		eqid 2737	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))
140	74, 139	tgioo 24771	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (topGen‘ran (,)) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))
141	140	mopni2 24468	. . . . . . . . . 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 1451	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)) ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶))) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ (𝑈 ∩ (-∞(,)𝐶)))
143	142	ex 412	. . . . . . . 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	biimtrrid 243	. . . . . 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 198	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑆 ∈ 𝑈)
148		ltsubrp 12971	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 − 𝑟) < 𝑆)
149	37, 148	sylan 581	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 − 𝑟) < 𝑆)
150		rpre 12942	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ⁺ → 𝑟 ∈ ℝ)
151		resubcl 11449	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
152	37, 150, 151	syl2an 597	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
153	152, 41	ltnled 11284	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆 − 𝑟) < 𝑆 ↔ ¬ 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
154	149, 153	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟))
155	74	bl2ioo 24767	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) = ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)))
156	37, 150, 155	syl2an 597	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) = ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)))
157	156	sseq1d 3954	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉 ↔ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉))
158	16	ad3antrrr 731	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
159		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
160	158, 159	sseldd 3923	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ∈ ℝ)
161	152	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
162	13	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝐵[,]𝐶) ⊆ 𝐴)
163	2, 162	sstrid 3934	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ 𝐴)
164	163	sselda 3922	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ∈ 𝐴)
165		elndif 4074	. . . . . . . . . . . . . . 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 731	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑈 ∩ 𝑉) ⊆ (ℝ ∖ 𝐴))
168		simprl 771	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)))
169	168	elin1d 4145	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ 𝑈)
170		simplr 769	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉)
171	160	adantrr 718	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ ℝ)
172		simprr 773	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)
173	41	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑆 ∈ ℝ)
174		simpllr 776	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑟 ∈ ℝ⁺)
175	174	rpred 12977	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑟 ∈ ℝ)
176	173, 175	readdcld 11165	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ)
177	158	adantrr 718	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
178	26	ad3antrrr 731	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
179	35	ad3antrrr 731	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12109	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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	breqtrrdi 5128	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ≤ 𝑆)
182	173, 174	ltaddrpd 13010	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11295	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 < (𝑆 + 𝑟))
184	152	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
185		rexr 11182	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ^*)
186		rexr 11182	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ → (𝑆 + 𝑟) ∈ ℝ^*)
187		elioo2 13330	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 597	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 585	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1344	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3923	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ 𝑉)
192	169, 191	elind 4141	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ 𝑉))
193	167, 192	sseldd 3923	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ (𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ∧ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)) → 𝑤 ∈ (ℝ ∖ 𝐴))
194	193	expr 456	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → ((𝑆 − 𝑟) < 𝑤 → 𝑤 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)))
195	166, 194	mtod 198	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → ¬ (𝑆 − 𝑟) < 𝑤)
196	160, 161, 195	nltled 11287	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) ∧ 𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))) → 𝑤 ≤ (𝑆 − 𝑟))
197	196	ralrimiva 3130	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ (𝑆 − 𝑟))
198	16	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ⊆ ℝ)
199	26	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)) ≠ ∅)
200	35	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ (𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶))𝑤 ≤ 𝑧)
201	152	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → (𝑆 − 𝑟) ∈ ℝ)
202		suprleub 12113	. . . . . . . . . . . 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 1376	. . . . . . . . . . 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 257	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → sup((𝑈 ∩ (𝐵[,]𝐶)), ℝ, < ) ≤ (𝑆 − 𝑟))
205	1, 204	eqbrtrid 5121	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉) → 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟))
206	205	ex 412	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → (((𝑆 − 𝑟)(,)(𝑆 + 𝑟)) ⊆ 𝑉 → 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
207	157, 206	sylbid 240	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ((𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉 → 𝑆 ≤ (𝑆 − 𝑟)))
208	154, 207	mtod 198	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ⁺) → ¬ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
209	208	nrexdv 3133	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
210		reconnlem2.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)))
211	140	mopni2 24468	. . . . . . . 8 ⊢ ((((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ) ∧ 𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ 𝑉) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
212	91, 211	mp3an1 1451	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑉 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑆 ∈ 𝑉) → ∃𝑟 ∈ ℝ⁺ (𝑆(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑉)
213	212	ex 412	. . . . . 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 198	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑆 ∈ 𝑉)
216		ioran 986	. . . 4 ⊢ (¬ (𝑆 ∈ 𝑈 ∨ 𝑆 ∈ 𝑉) ↔ (¬ 𝑆 ∈ 𝑈 ∧ ¬ 𝑆 ∈ 𝑉))
217	147, 215, 216	sylanbrc 584	. . 3 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑆 ∈ 𝑈 ∨ 𝑆 ∈ 𝑉))
218		elun 4094	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (𝑈 ∪ 𝑉) ↔ (𝑆 ∈ 𝑈 ∨ 𝑆 ∈ 𝑉))
219	217, 218	sylnibr 329	. 2 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑆 ∈ (𝑈 ∪ 𝑉))
220		elicc2 13355	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝑆 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑆 ∧ 𝑆 ≤ 𝐶)))
221	18, 20, 220	syl2anc 585	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≤ 𝑆 ∧ 𝑆 ≤ 𝐶)))
222	37, 56, 107, 221	mpbir3and 1344	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (𝐵[,]𝐶))
223	13, 222	sseldd 3923	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐴)
224		ssel 3916	. . 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 198	1 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 206 ∧ wa 395 ∨ wo 848 ∧ w3a 1087 = wceq 1542 ∈ wcel 2114 ≠ wne 2933 ∀wral 3052 ∃wrex 3062 ∖ cdif 3887 ∪ cun 3888 ∩ cin 3889 ⊆ wss 3890 ∅c0 4274 class class class wbr 5086 × cxp 5622 ran crn 5625 ↾ cres 5626 ∘ ccom 5628 ‘cfv 6492 (class class class)co 7360 supcsup 9346 ℝcr 11028 + caddc 11032 -∞cmnf 11168 ℝ^*cxr 11169 < clt 11170 ≤ cle 11171 − cmin 11368 / cdiv 11798 2c2 12227 ℝ⁺crp 12933 (,)cioo 13289 [,]cicc 13292 abscabs 15187 topGenctg 17391 ∞Metcxmet 21329 ballcbl 21331 MetOpencmopn 21334 Topctop 22868

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1797 ax-4 1811 ax-5 1912 ax-6 1969 ax-7 2010 ax-8 2116 ax-9 2124 ax-10 2147 ax-11 2163 ax-12 2185 ax-ext 2709 ax-sep 5231 ax-nul 5241 ax-pow 5302 ax-pr 5370 ax-un 7682 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 207 df-an 396 df-or 849 df-3or 1088 df-3an 1089 df-tru 1545 df-fal 1555 df-ex 1782 df-nf 1786 df-sb 2069 df-mo 2540 df-eu 2570 df-clab 2716 df-cleq 2729 df-clel 2812 df-nfc 2886 df-ne 2934 df-nel 3038 df-ral 3053 df-rex 3063 df-rmo 3343 df-reu 3344 df-rab 3391 df-v 3432 df-sbc 3730 df-csb 3839 df-dif 3893 df-un 3895 df-in 3897 df-ss 3907 df-pss 3910 df-nul 4275 df-if 4468 df-pw 4544 df-sn 4569 df-pr 4571 df-op 4575 df-uni 4852 df-iun 4936 df-br 5087 df-opab 5149 df-mpt 5168 df-tr 5194 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 7317 df-ov 7363 df-oprab 7364 df-mpo 7365 df-om 7811 df-1st 7935 df-2nd 7936 df-frecs 8224 df-wrecs 8255 df-recs 8304 df-rdg 8342 df-er 8636 df-map 8768 df-en 8887 df-dom 8888 df-sdom 8889 df-sup 9348 df-inf 9349 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-2 12235 df-3 12236 df-n0 12429 df-z 12516 df-uz 12780 df-q 12890 df-rp 12934 df-xneg 13054 df-xadd 13055 df-xmul 13056 df-ioo 13293 df-icc 13296 df-seq 13955 df-exp 14015 df-cj 15052 df-re 15053 df-im 15054 df-sqrt 15188 df-abs 15189 df-topgen 17397 df-psmet 21336 df-xmet 21337 df-met 21338 df-bl 21339 df-mopn 21340 df-top 22869 df-topon 22886 df-bases 22921

This theorem is referenced by: reconn 24804

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