Metamath Proof Explorer


Theorem iccen

Description: Any nontrivial closed interval is equinumerous to the unit interval. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Jul-2014) (Revised by Mario Carneiro, 8-Sep-2015)

Ref Expression
Assertion iccen ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ด < ๐ต ) โ†’ ( 0 [,] 1 ) โ‰ˆ ( ๐ด [,] ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ovex โŠข ( 0 [,] 1 ) โˆˆ V
2 ovex โŠข ( ๐ด [,] ๐ต ) โˆˆ V
3 eqid โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ต ) + ( ( 1 โˆ’ ๐‘ฅ ) ยท ๐ด ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ต ) + ( ( 1 โˆ’ ๐‘ฅ ) ยท ๐ด ) ) )
4 3 iccf1o โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ด < ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ต ) + ( ( 1 โˆ’ ๐‘ฅ ) ยท ๐ด ) ) ) : ( 0 [,] 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ ( ๐ด [,] ๐ต ) โˆง โ—ก ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ต ) + ( ( 1 โˆ’ ๐‘ฅ ) ยท ๐ด ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด [,] ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฆ โˆ’ ๐ด ) / ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) ) )
5 4 simpld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ด < ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ต ) + ( ( 1 โˆ’ ๐‘ฅ ) ยท ๐ด ) ) ) : ( 0 [,] 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ ( ๐ด [,] ๐ต ) )
6 f1oen2g โŠข ( ( ( 0 [,] 1 ) โˆˆ V โˆง ( ๐ด [,] ๐ต ) โˆˆ V โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ต ) + ( ( 1 โˆ’ ๐‘ฅ ) ยท ๐ด ) ) ) : ( 0 [,] 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ ( ๐ด [,] ๐ต ) ) โ†’ ( 0 [,] 1 ) โ‰ˆ ( ๐ด [,] ๐ต ) )
7 1 2 5 6 mp3an12i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ด < ๐ต ) โ†’ ( 0 [,] 1 ) โ‰ˆ ( ๐ด [,] ๐ต ) )