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Theorem dfconn2 23781
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 2763 . . . . . 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 23778 . . . . 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 3209 . . 3 (𝐽 ∈ Conn → ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑥 ∪ 𝑦) ≠ ∪ 𝐽))
11 topontop 23275 . . . 4 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
121cldopn 23393 . . . . . . . . . . . . . 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 4114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∩ 𝑦) = (𝑥 ∩ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)))
16 disjdif 4429 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∩ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)) = ∅
1715, 16eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)
1817biantrud 541 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ↔ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∩ 𝑦) = ∅)))
19 neeq1 3021 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4164 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∪ 𝑦) = (𝑥 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)))
24 undif2 4434 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥)) = (𝑥 ∪ ∪ 𝐽)
2523, 24eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) → (𝑥 ∪ 𝑦) = (𝑥 ∪ ∪ 𝐽))
2625neeq1d 3018 . . . . . . . . . . . . . . 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 3576 . . . . . . . . . . . . 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 23391 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑥 ⊆ ∪ 𝐽)
3130adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → 𝑥 ⊆ ∪ 𝐽)
32 ssequn1 4187 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ⊆ ∪ 𝐽 ↔ (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽)
3331, 32sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) = ∪ 𝐽)
34 ssdif0 4317 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3928 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2960 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ≠ ∅ ↔ ¬ 𝑥 = ∅)
44 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽) → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ≠ ∅ → (𝑥 ∪ ∪ 𝐽) ≠ ∪ 𝐽))
4544necon4d 2983 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2980 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3458 . . . . . . . . . . . . . 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 4096 . . . . . . . . . 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 1951 . . . . . 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 3081 . . . . . 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 3901 . . . . . 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 23776 . . . . . 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 23276 . . . . 5 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
7574neeq2d 3019 . . . 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 3230 . 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 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092   ∪ cun 4152  ∅c0 4281  {cpr 4590  ∪ cuni 4870  ‘cfv 6564  Topctop 23255  TopOnctopon 23272  Clsdccld 23378  Conncconn 23773
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5551  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-fv 6572  df-top 23256  df-topon 23273  df-cld 23381  df-conn 23774
This theorem is used by:  connsuba  23782  pconnconn  36197
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