Theorem nconnsubb 23548

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 23545	. . . 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 595	. . 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 1144	. . . 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 4174	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (𝑥 ∩ 𝐴) = (𝑈 ∩ 𝐴))
13	12	neeq1d 3023	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅))
14		ineq1 4174	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (𝑥 ∩ 𝑦) = (𝑈 ∩ 𝑦))
15	14	ineq1d 4180	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴))
16	15	eqeq1d 2771	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅ ↔ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅))
17	13, 16	3anbi13d 1464	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) ↔ ((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅)))
18		uneq1 4123	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (𝑥 ∪ 𝑦) = (𝑈 ∪ 𝑦))
19	18	ineq1d 4180	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) = ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴))
20	19	neeq1d 3023	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑈 → (((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴 ↔ ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴))
21	17, 20	imbi12d 347	. . . . . 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 4174	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝑦 ∩ 𝐴) = (𝑉 ∩ 𝐴))
23	22	neeq1d 3023	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → ((𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅))
24		ineq2 4175	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝑈 ∩ 𝑦) = (𝑈 ∩ 𝑉))
25	24	ineq1d 4180	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴))
26	25	eqeq1d 2771	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅ ↔ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅))
27	23, 26	3anbi23d 1465	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) ↔ ((𝑈 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑉 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑈 ∩ 𝑉) ∩ 𝐴) = ∅)))
28		sseqin2 4184	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) = 𝐴)
29	28	necon3bbii 3011	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ ((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴)
30		uneq2 4124	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝑈 ∪ 𝑦) = (𝑈 ∪ 𝑉))
31	30	sseq2d 3977	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
32	31	notbid 321	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑦) ↔ ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
33	29, 32	bitr3id 288	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑉 → (((𝑈 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
34	27, 33	imbi12d 347	. . . . . 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 3601	. . . . 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 595	. . . 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 45	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝐽 (((𝑥 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ (𝑦 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ∧ ((𝑥 ∩ 𝑦) ∩ 𝐴) = ∅) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∩ 𝐴) ≠ 𝐴) → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
38	5, 37	sylbid 243	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn → ¬ 𝐴 ⊆ (𝑈 ∪ 𝑉)))
39	1, 38	mt2d 137	1 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝐽 ↾t 𝐴) ∈ Conn)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  ∀wral 3085   ∪ cun 3911   ∩ cin 3912   ⊆ wss 3913  ∅c0 4294  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411   ↾_t crest 17472  TopOnctopon 23035  Conncconn 23536

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-ral 3086  df-rex 3096  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-en 8943  df-fin 8946  df-fi 9370  df-rest 17474  df-topgen 17495  df-top 23019  df-topon 23036  df-bases 23071  df-cld 23144  df-conn 23537

This theorem is referenced by:  iunconnlem  23552  clsconn  23555  reconnlem1  24952  ordtconnlem1  34258