MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  connsub Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem connsub 23249
Description: Two equivalent ways of saying that a subspace topology is connected. (Contributed by Jeff Hankins, 9-Jul-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 10-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
connsub ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) β†’ ((𝐽 β†Ύt 𝑆) ∈ Conn ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐽 (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆)) β†’ Β¬ 𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦))))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝐽   π‘₯,𝑆,𝑦   π‘₯,𝑋,𝑦

Proof of Theorem connsub
StepHypRef Expression
1 connsuba 23248 . 2 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) β†’ ((𝐽 β†Ύt 𝑆) ∈ Conn ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐽 (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ ((π‘₯ ∩ 𝑦) ∩ 𝑆) = βˆ…) β†’ ((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) β‰  𝑆)))
2 inss1 4221 . . . . . . 7 (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† π‘₯
3 toponss 22753 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐽) β†’ π‘₯ βŠ† 𝑋)
43ad2ant2r 744 . . . . . . 7 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ π‘₯ βŠ† 𝑋)
52, 4sstrid 3986 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† 𝑋)
6 reldisj 4444 . . . . . 6 ((π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† 𝑋 β†’ (((π‘₯ ∩ 𝑦) ∩ 𝑆) = βˆ… ↔ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆)))
75, 6syl 17 . . . . 5 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ (((π‘₯ ∩ 𝑦) ∩ 𝑆) = βˆ… ↔ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆)))
873anbi3d 1438 . . . 4 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ ((π‘₯ ∩ 𝑦) ∩ 𝑆) = βˆ…) ↔ ((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆))))
9 sseqin2 4208 . . . . . . 7 (𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦) ↔ ((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) = 𝑆)
109a1i 11 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ (𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦) ↔ ((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) = 𝑆))
1110bicomd 222 . . . . 5 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ (((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) = 𝑆 ↔ 𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦)))
1211necon3abid 2969 . . . 4 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ (((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) β‰  𝑆 ↔ Β¬ 𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦)))
138, 12imbi12d 344 . . 3 (((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) β†’ ((((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ ((π‘₯ ∩ 𝑦) ∩ 𝑆) = βˆ…) β†’ ((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) β‰  𝑆) ↔ (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆)) β†’ Β¬ 𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦))))
14132ralbidva 3208 . 2 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐽 (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ ((π‘₯ ∩ 𝑦) ∩ 𝑆) = βˆ…) β†’ ((π‘₯ βˆͺ 𝑦) ∩ 𝑆) β‰  𝑆) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐽 (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆)) β†’ Β¬ 𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦))))
151, 14bitrd 279 1 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝑆 βŠ† 𝑋) β†’ ((𝐽 β†Ύt 𝑆) ∈ Conn ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐽 (((π‘₯ ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (𝑦 ∩ 𝑆) β‰  βˆ… ∧ (π‘₯ ∩ 𝑦) βŠ† (𝑋 βˆ– 𝑆)) β†’ Β¬ 𝑆 βŠ† (π‘₯ βˆͺ 𝑦))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2932  βˆ€wral 3053   βˆ– cdif 3938   βˆͺ cun 3939   ∩ cin 3940   βŠ† wss 3941  βˆ…c0 4315  β€˜cfv 6534  (class class class)co 7402   β†Ύt crest 17367  TopOnctopon 22736  Conncconn 23239
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5276  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-ral 3054  df-rex 3063  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-op 4628  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-en 8937  df-fin 8940  df-fi 9403  df-rest 17369  df-topgen 17390  df-top 22720  df-topon 22737  df-bases 22773  df-cld 22847  df-conn 23240
This theorem is referenced by:  iunconn  23256  clsconn  23258  reconn  24668  iunconnlem2  44210
  Copyright terms: Public domain W3C validator