Metamath Proof Explorer


Theorem reconnlem1

Description: Lemma for reconn . Connectedness in the reals-easy direction. (Contributed by Jeff Hankins, 13-Jul-2009) (Proof shortened by Mario Carneiro, 9-Sep-2015)

Ref Expression
Assertion reconnlem1 A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A X Y A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simplr A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A topGen ran . 𝑡 A Conn
2 retopon topGen ran . TopOn
3 2 a1i A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A topGen ran . TopOn
4 simplll A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A A
5 iooretop −∞ z topGen ran .
6 5 a1i A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ z topGen ran .
7 iooretop z +∞ topGen ran .
8 7 a1i A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z +∞ topGen ran .
9 simplrl A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X A
10 4 9 sseldd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X
11 10 mnfltd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ < X
12 eldifn z X Y A ¬ z A
13 12 adantl A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ z A
14 eleq1 X = z X A z A
15 9 14 syl5ibcom A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X = z z A
16 13 15 mtod A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ X = z
17 eldifi z X Y A z X Y
18 17 adantl A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z X Y
19 simplrr A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A Y A
20 4 19 sseldd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A Y
21 elicc2 X Y z X Y z X z z Y
22 10 20 21 syl2anc A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z X Y z X z z Y
23 18 22 mpbid A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z X z z Y
24 23 simp2d A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X z
25 23 simp1d A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z
26 10 25 leloed A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X z X < z X = z
27 24 26 mpbid A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X < z X = z
28 27 ord A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ X < z X = z
29 16 28 mt3d A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X < z
30 mnfxr −∞ *
31 25 rexrd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z *
32 elioo2 −∞ * z * X −∞ z X −∞ < X X < z
33 30 31 32 sylancr A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X −∞ z X −∞ < X X < z
34 10 11 29 33 mpbir3and A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A X −∞ z
35 inelcm X −∞ z X A −∞ z A
36 34 9 35 syl2anc A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ z A
37 eleq1 z = Y z A Y A
38 19 37 syl5ibrcom A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z = Y z A
39 13 38 mtod A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ z = Y
40 23 simp3d A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z Y
41 25 20 leloed A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z Y z < Y z = Y
42 40 41 mpbid A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z < Y z = Y
43 42 ord A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ z < Y z = Y
44 39 43 mt3d A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z < Y
45 20 ltpnfd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A Y < +∞
46 pnfxr +∞ *
47 elioo2 z * +∞ * Y z +∞ Y z < Y Y < +∞
48 31 46 47 sylancl A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A Y z +∞ Y z < Y Y < +∞
49 20 44 45 48 mpbir3and A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A Y z +∞
50 inelcm Y z +∞ Y A z +∞ A
51 49 19 50 syl2anc A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z +∞ A
52 inss1 −∞ z z +∞ A −∞ z z +∞
53 31 30 jctil A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ * z *
54 31 46 jctir A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z * +∞ *
55 25 leidd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z z
56 ioodisj −∞ * z * z * +∞ * z z −∞ z z +∞ =
57 53 54 55 56 syl21anc A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ z z +∞ =
58 sseq0 −∞ z z +∞ A −∞ z z +∞ −∞ z z +∞ = −∞ z z +∞ A =
59 52 57 58 sylancr A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ z z +∞ A =
60 30 a1i A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ *
61 46 a1i A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A +∞ *
62 25 mnfltd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ < z
63 25 ltpnfd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z < +∞
64 ioojoin −∞ * z * +∞ * −∞ < z z < +∞ −∞ z z z +∞ = −∞ +∞
65 60 31 61 62 63 64 syl32anc A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A −∞ z z z +∞ = −∞ +∞
66 unass −∞ z z z +∞ = −∞ z z z +∞
67 un12 −∞ z z z +∞ = z −∞ z z +∞
68 66 67 eqtri −∞ z z z +∞ = z −∞ z z +∞
69 ioomax −∞ +∞ =
70 65 68 69 3eqtr3g A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A z −∞ z z +∞ =
71 4 70 sseqtrrd A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A A z −∞ z z +∞
72 disjsn A z = ¬ z A
73 13 72 sylibr A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A A z =
74 disjssun A z = A z −∞ z z +∞ A −∞ z z +∞
75 73 74 syl A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A A z −∞ z z +∞ A −∞ z z +∞
76 71 75 mpbid A 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 A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ topGen ran . 𝑡 A Conn
78 77 ex A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A z X Y A ¬ topGen ran . 𝑡 A Conn
79 1 78 mt2d A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A ¬ z X Y A
80 79 eq0rdv A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A X Y A =
81 ssdif0 X Y A X Y A =
82 80 81 sylibr A topGen ran . 𝑡 A Conn X A Y A X Y A