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Theorem ioossioobi

Description: Biconditional form of ioossioo . (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses ioossioobi.a ⊢ φ → A ∈ ℝ *
ioossioobi.b ⊢ φ → B ∈ ℝ *
ioossioobi.c ⊢ φ → C ∈ ℝ *
ioossioobi.d ⊢ φ → D ∈ ℝ *
ioossioobi.cltd ⊢ φ → C < D
Assertion ioossioobi ⊢ φ → C D ⊆ A B ↔ A ≤ C ∧ D ≤ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ioossioobi.a ⊢ φ → A ∈ ℝ *
2 ioossioobi.b ⊢ φ → B ∈ ℝ *
3 ioossioobi.c ⊢ φ → C ∈ ℝ *
4 ioossioobi.d ⊢ φ → D ∈ ℝ *
5 ioossioobi.cltd ⊢ φ → C < D
6 simpr ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → C D ⊆ A B
7 df-ioo ⊢ . = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x < z ∧ z < y
8 7 ixxssxr ⊢ A B ⊆ ℝ *
9 infxrss ⊢ C D ⊆ A B ∧ A B ⊆ ℝ * → inf A B ℝ * < ≤ inf C D ℝ * <
10 6 8 9 sylancl ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → inf A B ℝ * < ≤ inf C D ℝ * <
11 1 adantr ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → A ∈ ℝ *
12 2 adantr ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → B ∈ ℝ *
13 ioon0 ⊢ C ∈ ℝ * ∧ D ∈ ℝ * → C D ≠ ∅ ↔ C < D
14 3 4 13 syl2anc ⊢ φ → C D ≠ ∅ ↔ C < D
15 5 14 mpbird ⊢ φ → C D ≠ ∅
16 15 adantr ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → C D ≠ ∅
17 ssn0 ⊢ C D ⊆ A B ∧ C D ≠ ∅ → A B ≠ ∅
18 6 16 17 syl2anc ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → A B ≠ ∅
19 idd ⊢ w ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * → w < B → w < B
20 xrltle ⊢ w ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * → w < B → w ≤ B
21 idd ⊢ A ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → A < w → A < w
22 xrltle ⊢ A ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → A < w → A ≤ w
23 7 19 20 21 22 ixxlb ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A B ≠ ∅ → inf A B ℝ * < = A
24 11 12 18 23 syl3anc ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → inf A B ℝ * < = A
25 3 adantr ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → C ∈ ℝ *
26 4 adantr ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → D ∈ ℝ *
27 idd ⊢ w ∈ ℝ * ∧ D ∈ ℝ * → w < D → w < D
28 xrltle ⊢ w ∈ ℝ * ∧ D ∈ ℝ * → w < D → w ≤ D
29 idd ⊢ C ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → C < w → C < w
30 xrltle ⊢ C ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → C < w → C ≤ w
31 7 27 28 29 30 ixxlb ⊢ C ∈ ℝ * ∧ D ∈ ℝ * ∧ C D ≠ ∅ → inf C D ℝ * < = C
32 25 26 16 31 syl3anc ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → inf C D ℝ * < = C
33 10 24 32 3brtr3d ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → A ≤ C
34 supxrss ⊢ C D ⊆ A B ∧ A B ⊆ ℝ * → sup C D ℝ * < ≤ sup A B ℝ * <
35 6 8 34 sylancl ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → sup C D ℝ * < ≤ sup A B ℝ * <
36 7 27 28 29 30 ixxub ⊢ C ∈ ℝ * ∧ D ∈ ℝ * ∧ C D ≠ ∅ → sup C D ℝ * < = D
37 25 26 16 36 syl3anc ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → sup C D ℝ * < = D
38 7 19 20 21 22 ixxub ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A B ≠ ∅ → sup A B ℝ * < = B
39 11 12 18 38 syl3anc ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → sup A B ℝ * < = B
40 35 37 39 3brtr3d ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → D ≤ B
41 33 40 jca ⊢ φ ∧ C D ⊆ A B → A ≤ C ∧ D ≤ B
42 1 adantr ⊢ φ ∧ A ≤ C ∧ D ≤ B → A ∈ ℝ *
43 2 adantr ⊢ φ ∧ A ≤ C ∧ D ≤ B → B ∈ ℝ *
44 simprl ⊢ φ ∧ A ≤ C ∧ D ≤ B → A ≤ C
45 simprr ⊢ φ ∧ A ≤ C ∧ D ≤ B → D ≤ B
46 ioossioo ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ A ≤ C ∧ D ≤ B → C D ⊆ A B
47 42 43 44 45 46 syl22anc ⊢ φ ∧ A ≤ C ∧ D ≤ B → C D ⊆ A B
48 41 47 impbida ⊢ φ → C D ⊆ A B ↔ A ≤ C ∧ D ≤ B