Theorem connsubclo 23453

Description: If a clopen set meets a connected subspace, it must contain the entire subspace. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
connsubclo.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
connsubclo.3	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝑋)
connsubclo.4	⊢ (𝜑 → (𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn)
connsubclo.5	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐽)
connsubclo.6	⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
connsubclo.7	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))

Assertion

Ref	Expression
connsubclo	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝐵)

Proof of Theorem connsubclo

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2740	. . . 4 ⊢ ∪ (𝐽 ↾t 𝐴) = ∪ (𝐽 ↾t 𝐴)
2		connsubclo.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn)
3		connsubclo.7	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
4		cldrcl 23055	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
5	3, 4	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Top)
6		connsubclo.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
7	6	topopn 22933	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝑋 ∈ 𝐽)
8	5, 7	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐽)
9		connsubclo.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝑋)
10	8, 9	ssexd 5342	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ V)
11		connsubclo.5	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐽)
12		elrestr 17488	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝐽) → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ (𝐽 ↾t 𝐴))
13	5, 10, 11, 12	syl3anc 1371	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ (𝐽 ↾t 𝐴))
14		connsubclo.6	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
15		eqid 2740	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐵 ∩ 𝐴)
16		ineq1 4234	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥 ∩ 𝐴) = (𝐵 ∩ 𝐴))
17	16	rspceeqv 3658	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽) ∧ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐵 ∩ 𝐴)) → ∃𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)(𝐵 ∩ 𝐴) = (𝑥 ∩ 𝐴))
18	3, 15, 17	sylancl 585	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)(𝐵 ∩ 𝐴) = (𝑥 ∩ 𝐴))
19	6	restcld 23201	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((𝐵 ∩ 𝐴) ∈ (Clsd‘(𝐽 ↾t 𝐴)) ↔ ∃𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)(𝐵 ∩ 𝐴) = (𝑥 ∩ 𝐴)))
20	5, 9, 19	syl2anc 583	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ∩ 𝐴) ∈ (Clsd‘(𝐽 ↾t 𝐴)) ↔ ∃𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)(𝐵 ∩ 𝐴) = (𝑥 ∩ 𝐴)))
21	18, 20	mpbird 257	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ (Clsd‘(𝐽 ↾t 𝐴)))
22	1, 2, 13, 14, 21	connclo 23444	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) = ∪ (𝐽 ↾t 𝐴))
23	6	restuni 23191	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐴 = ∪ (𝐽 ↾t 𝐴))
24	5, 9, 23	syl2anc 583	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 = ∪ (𝐽 ↾t 𝐴))
25	22, 24	eqtr4d 2783	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) = 𝐴)
26		sseqin2 4244	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ (𝐵 ∩ 𝐴) = 𝐴)
27	25, 26	sylibr 234	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946  ∃wrex 3076  Vcvv 3488   ∩ cin 3975   ⊆ wss 3976  ∅c0 4352  ∪ cuni 4931  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448   ↾_t crest 17480  Topctop 22920  Clsdccld 23045  Conncconn 23440

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-en 9004  df-fin 9007  df-fi 9480  df-rest 17482  df-topgen 17503  df-top 22921  df-topon 22938  df-bases 22974  df-cld 23048  df-conn 23441

This theorem is referenced by:  conncn  23455  conncompclo  23464