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Theorem ixxun

Description: Split an interval into two parts. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses ixx.1 ⊢ O = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x R z ∧ z S y
ixxun.2 ⊢ P = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x T z ∧ z U y
ixxun.3 ⊢ B ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → B T w ↔ ¬ w S B
ixxun.4 ⊢ Q = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x R z ∧ z U y
ixxun.5 ⊢ w ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * → w S B ∧ B X C → w U C
ixxun.6 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → A W B ∧ B T w → A R w
Assertion ixxun ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → A O B ∪ B P C = A Q C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ixx.1 ⊢ O = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x R z ∧ z S y
2 ixxun.2 ⊢ P = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x T z ∧ z U y
3 ixxun.3 ⊢ B ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → B T w ↔ ¬ w S B
4 ixxun.4 ⊢ Q = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ z ∈ ℝ * | x R z ∧ z U y
5 ixxun.5 ⊢ w ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * → w S B ∧ B X C → w U C
6 ixxun.6 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ w ∈ ℝ * → A W B ∧ B T w → A R w
7 elun ⊢ w ∈ A O B ∪ B P C ↔ w ∈ A O B ∨ w ∈ B P C
8 simpl1 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → A ∈ ℝ *
9 simpl2 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → B ∈ ℝ *
10 1 elixx1 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * → w ∈ A O B ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B
11 8 9 10 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ A O B ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B
12 11 biimpa ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B
13 12 simp1d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → w ∈ ℝ *
14 12 simp2d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → A R w
15 12 simp3d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → w S B
16 simplrr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → B X C
17 9 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → B ∈ ℝ *
18 simpl3 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → C ∈ ℝ *
19 18 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → C ∈ ℝ *
20 13 17 19 5 syl3anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → w S B ∧ B X C → w U C
21 15 16 20 mp2and ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → w U C
22 13 14 21 3jca ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B → w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C
23 2 elixx1 ⊢ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * → w ∈ B P C ↔ w ∈ ℝ * ∧ B T w ∧ w U C
24 9 18 23 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ B P C ↔ w ∈ ℝ * ∧ B T w ∧ w U C
25 24 biimpa ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → w ∈ ℝ * ∧ B T w ∧ w U C
26 25 simp1d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → w ∈ ℝ *
27 simplrl ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → A W B
28 25 simp2d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → B T w
29 8 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → A ∈ ℝ *
30 9 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → B ∈ ℝ *
31 29 30 26 6 syl3anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → A W B ∧ B T w → A R w
32 27 28 31 mp2and ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → A R w
33 25 simp3d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → w U C
34 26 32 33 3jca ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ B P C → w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C
35 22 34 jaodan ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B ∨ w ∈ B P C → w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C
36 4 elixx1 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * → w ∈ A Q C ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C
37 8 18 36 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ A Q C ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C
38 37 biimpar ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C → w ∈ A Q C
39 35 38 syldan ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A O B ∨ w ∈ B P C → w ∈ A Q C
40 exmid ⊢ w S B ∨ ¬ w S B
41 37 biimpa ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w U C
42 41 simp1d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ ℝ *
43 41 simp2d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → A R w
44 42 43 jca ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ ℝ * ∧ A R w
45 df-3an ⊢ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B
46 11 45 bitrdi ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ A O B ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B
47 46 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ A O B ↔ w ∈ ℝ * ∧ A R w ∧ w S B
48 44 47 mpbirand ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ A O B ↔ w S B
49 3anan12 ⊢ w ∈ ℝ * ∧ B T w ∧ w U C ↔ B T w ∧ w ∈ ℝ * ∧ w U C
50 24 49 bitrdi ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ B P C ↔ B T w ∧ w ∈ ℝ * ∧ w U C
51 50 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ B P C ↔ B T w ∧ w ∈ ℝ * ∧ w U C
52 41 simp3d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w U C
53 42 52 jca ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ ℝ * ∧ w U C
54 53 biantrud ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → B T w ↔ B T w ∧ w ∈ ℝ * ∧ w U C
55 9 adantr ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → B ∈ ℝ *
56 55 42 3 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → B T w ↔ ¬ w S B
57 51 54 56 3bitr2d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ B P C ↔ ¬ w S B
58 48 57 orbi12d ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ A O B ∨ w ∈ B P C ↔ w S B ∨ ¬ w S B
59 40 58 mpbiri ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C ∧ w ∈ A Q C → w ∈ A O B ∨ w ∈ B P C
60 39 59 impbida ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ A O B ∨ w ∈ B P C ↔ w ∈ A Q C
61 7 60 bitrid ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → w ∈ A O B ∪ B P C ↔ w ∈ A Q C
62 61 eqrdv ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ C ∈ ℝ * ∧ A W B ∧ B X C → A O B ∪ B P C = A Q C