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Theorem dfconn2 23730
Description: An alternate definition of connectedness. (Contributed by Jeff Hankins, 9-Jul-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 10-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
dfconn2 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Conn ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ 𝑋)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐽   𝑥,𝑋,𝑦

Proof of Theorem dfconn2
StepHypRef Expression
1 eqid 2761 . . . . . 6 ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
2 simpll 779 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → 𝐽 ∈ Conn)
3 simplrl 789 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → 𝑥 ∈ 𝐽)
4 simpr1 1213 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → 𝑥 ≠ ∅)
5 simplrr 790 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → 𝑦 ∈ 𝐽)
6 simpr2 1214 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → 𝑦 ≠ ∅)
7 simpr3 1215 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7conndisj 23727 . . . . 5 (((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) ∧ (𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)
98ex 418 . . . 4 ((𝐽 ∈ Conn ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽))
109ralrimivva 3206 . . 3 (𝐽 ∈ Conn → ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽))
11 topontop 23224 . . . 4 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
121cldopn 23342 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽)
1312adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽)
14 df-3an 1105 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) ↔ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅))
15 ineq2 4160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∩ 𝑦) = (𝑥 ∩ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)))
16 disjdif 4426 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∩ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)) = ∅
1715, 16eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)
1817biantrud 541 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ↔ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)))
19 neeq1 3018 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑦 ≠ ∅ ↔ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅))
2019anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ↔ (𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅)))
2118, 20bitr3d 284 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) ↔ (𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅)))
2214, 21bitrid 286 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) ↔ (𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅)))
23 uneq2 4109 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∪ 𝑦) = (𝑥 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)))
24 undif2 4431 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)) = (𝑥 ∪ ∪ 𝐽)
2523, 24eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∪ 𝑦) = (𝑥 ∪ ∪ 𝐽))
2625neeq1d 3015 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽 ↔ (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽))
2722, 26imbi12d 347 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) ↔ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽)))
2827rspcv 3573 . . . . . . . . . . . . 13 ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽 → (∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽)))
2913, 28syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽)))
301cldss 23340 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑥 ⊆ ∪ 𝐽)
3130adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ⊆ ∪ 𝐽)
32 ssequn1 4132 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ⊆ ∪ 𝐽 ↔ (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽)
3331, 32sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽)
34 ssdif0 4314 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∪ 𝐽 ⊆ 𝑥 ↔ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)
35 idd 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∪ 𝐽 ⊆ 𝑥 → ∪ 𝐽 ⊆ 𝑥))
3635, 31jctild 535 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∪ 𝐽 ⊆ 𝑥 → (𝑥 ⊆ ∪ 𝐽 ∧ ∪ 𝐽 ⊆ 𝑥)))
37 eqss 3946 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = ∪ 𝐽 ↔ (𝑥 ⊆ ∪ 𝐽 ∧ ∪ 𝐽 ⊆ 𝑥))
3836, 37imbitrrdi 255 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∪ 𝐽 ⊆ 𝑥 → 𝑥 = ∪ 𝐽))
3934, 38biimtrrid 246 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅ → 𝑥 = ∪ 𝐽))
4033, 39embantd 60 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅) → 𝑥 = ∪ 𝐽))
4140orim2d 982 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → ((𝑥 = ∅ ∨ ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)) → (𝑥 = ∅ ∨ 𝑥 = ∪ 𝐽)))
42 impexp 456 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) ↔ (𝑥 ≠ ∅ → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽)))
43 df-ne 2957 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ≠ ∅ ↔ ¬ 𝑥 = ∅)
44 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽))
4544necon4d 2980 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) → ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅))
46 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅) → ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅))
4746necon3d 2977 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅) → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽))
4845, 47impbii 212 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) ↔ ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅))
4943, 48imbi12i 353 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ≠ ∅ → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽)) ↔ (¬ 𝑥 = ∅ → ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)))
50 pm4.64 863 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((¬ 𝑥 = ∅ → ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)) ↔ (𝑥 = ∅ ∨ ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)))
5149, 50bitri 278 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ≠ ∅ → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽)) ↔ (𝑥 = ∅ ∨ ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)))
5242, 51bitri 278 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) ↔ (𝑥 = ∅ ∨ ((𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = ∅)))
53 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 ∈ V
5453elpr 4609 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽} ↔ (𝑥 = ∅ ∨ 𝑥 = ∪ 𝐽))
5541, 52, 543imtr4g 299 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (((𝑥 ≠ ∅ ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}))
5629, 55syld 48 . . . . . . . . . . 11 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}))
5756ex 418 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Top → (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → (∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽})))
5857com23 87 . . . . . . . . 9 (𝐽 ∈ Top → (∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽})))
5958imim2d 58 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Top → ((𝑥 ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)) → (𝑥 ∈ 𝐽 → (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}))))
60 elin 3915 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)))
6160imbi1i 352 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}))
62 impexp 456 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 → (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽})))
6361, 62bitri 278 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 → (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽})))
6459, 63imbitrrdi 255 . . . . . . 7 (𝐽 ∈ Top → ((𝑥 ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)) → (𝑥 ∈ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽})))
6564alimdv 1949 . . . . . 6 (𝐽 ∈ Top → (∀𝑥(𝑥 ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)) → ∀𝑥(𝑥 ∈ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽})))
66 df-ral 3078 . . . . . 6 (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)))
67 df-ss 3916 . . . . . 6 ((𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) ⊆ {∅, ∪ 𝐽} ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ∈ {∅, ∪ 𝐽}))
6865, 66, 673imtr4g 299 . . . . 5 (𝐽 ∈ Top → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) ⊆ {∅, ∪ 𝐽}))
691isconn2 23725 . . . . . 6 (𝐽 ∈ Conn ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) ⊆ {∅, ∪ 𝐽}))
7069baib 545 . . . . 5 (𝐽 ∈ Top → (𝐽 ∈ Conn ↔ (𝐽 ∩ (Clsd‘𝐽)) ⊆ {∅, ∪ 𝐽}))
7168, 70sylibrd 262 . . . 4 (𝐽 ∈ Top → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → 𝐽 ∈ Conn))
7211, 71syl 18 . . 3 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽) → 𝐽 ∈ Conn))
7310, 72impbid2 229 . 2 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Conn ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)))
74 toponuni 23225 . . . . 5 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
7574neeq2d 3016 . . . 4 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ≠ 𝑋 ↔ (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽))
7675imbi2d 343 . . 3 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ 𝑋) ↔ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)))
77762ralbidv 3227 . 2 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ 𝑋) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽)))
7873, 77bitr4d 285 1 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Conn ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ 𝑋)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  {cpr 4586  ∪ cuni 4867  ‘cfv 6537  Topctop 23204  TopOnctopon 23221  Clsdccld 23327  Conncconn 23722
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rab 3414  df-v 3453  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-fv 6545  df-top 23205  df-topon 23222  df-cld 23330  df-conn 23723
This theorem is used by:  connsuba  23731  pconnconn  35975
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