Theorem nconnsubb 23338

Description: Disconnectedness for a subspace. (Contributed by FL, 29-May-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 10-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
nconnsubb.2	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
nconnsubb.3	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝑋)
nconnsubb.4	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐽)
nconnsubb.5	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐽)
nconnsubb.6	⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
nconnsubb.7	⊢ (𝜑 → (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
nconnsubb.8	⊢ (𝜑 → ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅)
nconnsubb.9	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))

Assertion

Ref	Expression
nconnsubb	⊢ (𝜑 → ¬ (𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn)

Proof of Theorem nconnsubb

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nconnsubb.9	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))
2		nconnsubb.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
3		nconnsubb.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝑋)
4		connsuba 23335	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴)))
5	2, 3, 4	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴)))
6		nconnsubb.6	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
7		nconnsubb.7	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
8		nconnsubb.8	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅)
9	6, 7, 8	3jca 1128	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅))
10		nconnsubb.4	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐽)
11		nconnsubb.5	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐽)
12		ineq1 4160	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (𝑥 ∩ 𝐴) = (𝑈 ∩ 𝐴))
13	12	neeq1d 2987	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅))
14		ineq1 4160	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (𝑥 ∩ 𝑦) = (𝑈 ∩ 𝑦))
15	14	ineq1d 4166	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴))
16	15	eqeq1d 2733	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅ ↔ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅))
17	13, 16	3anbi13d 1440	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) ↔ ((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅)))
18		uneq1 4108	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (𝑥 ∪ 𝑦) = (𝑈 ∪ 𝑦))
19	18	ineq1d 4166	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) = ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴))
20	19	neeq1d 2987	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴 ↔ ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴))
21	17, 20	imbi12d 344	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴) ↔ (((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴)))
22		ineq1 4160	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝑦 ∩ 𝐴) = (𝑉 ∩ 𝐴))
23	22	neeq1d 2987	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → ((𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅))
24		ineq2 4161	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝑈 ∩ 𝑦) = (𝑈 ∩ 𝑉))
25	24	ineq1d 4166	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴))
26	25	eqeq1d 2733	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅ ↔ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅))
27	23, 26	3anbi23d 1441	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) ↔ ((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅)))
28		sseqin2 4170	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) = 𝐴)
29	28	necon3bbii 2975	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴)
30		uneq2 4109	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝑈 ∪ 𝑦) = (𝑈 ∪ 𝑉))
31	30	sseq2d 3962	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
32	31	notbid 318	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
33	29, 32	bitr3id 285	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
34	27, 33	imbi12d 344	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → ((((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴) ↔ (((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅) → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))))
35	21, 34	rspc2v 3583	. . . . 5 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑉 ∈ 𝐽) → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴) → (((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅) → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))))
36	10, 11, 35	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴) → (((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅) → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉))))
37	9, 36	mpid 44	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴) → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
38	5, 37	sylbid 240	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
39	1, 38	mt2d 136	1 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2928  ∀wral 3047   ∪ cun 3895   ∩ cin 3896   ⊆ wss 3897  ∅c0 4280  ‘cfv 6481  (class class class)co 7346   ↾_t crest 17324  TopOnctopon 22825  Conncconn 23326

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-int 4896  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-en 8870  df-fin 8873  df-fi 9295  df-rest 17326  df-topgen 17347  df-top 22809  df-topon 22826  df-bases 22861  df-cld 22934  df-conn 23327

This theorem is referenced by:  iunconnlem  23342  clsconn  23345  reconnlem1  24742  ordtconnlem1  33937