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Theorem clsconn

Description: The closure of a connected set is connected. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion clsconn ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn → J ↾ 𝑡 cls ⁡ J ⁡ A ∈ Conn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll3 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → J ↾ 𝑡 A ∈ Conn
2 simpll1 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → J ∈ TopOn ⁡ X
3 simpll2 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → A ⊆ X
4 simplrl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∈ J
5 simplrr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → y ∈ J
6 simprl1 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅
7 n0 ⊢ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ↔ ∃ z z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A
8 6 7 sylib ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → ∃ z z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A
9 2 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → J ∈ TopOn ⁡ X
10 topontop ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → J ∈ Top
11 9 10 syl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → J ∈ Top
12 3 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → A ⊆ X
13 toponuni ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → X = ⋃ J
14 9 13 syl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → X = ⋃ J
15 12 14 sseqtrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → A ⊆ ⋃ J
16 simpr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A
17 16 elin2d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → z ∈ cls ⁡ J ⁡ A
18 4 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → x ∈ J
19 16 elin1d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → z ∈ x
20 eqid ⊢ ⋃ J = ⋃ J
21 20 clsndisj ⊢ J ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ J ∧ z ∈ cls ⁡ J ⁡ A ∧ x ∈ J ∧ z ∈ x → x ∩ A ≠ ∅
22 11 15 17 18 19 21 syl32anc ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A → x ∩ A ≠ ∅
23 8 22 exlimddv ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∩ A ≠ ∅
24 simprl2 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅
25 n0 ⊢ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ↔ ∃ z z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A
26 24 25 sylib ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → ∃ z z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A
27 2 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → J ∈ TopOn ⁡ X
28 27 10 syl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → J ∈ Top
29 3 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → A ⊆ X
30 27 13 syl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → X = ⋃ J
31 29 30 sseqtrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → A ⊆ ⋃ J
32 simpr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A
33 32 elin2d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → z ∈ cls ⁡ J ⁡ A
34 5 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → y ∈ J
35 32 elin1d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → z ∈ y
36 20 clsndisj ⊢ J ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ J ∧ z ∈ cls ⁡ J ⁡ A ∧ y ∈ J ∧ z ∈ y → y ∩ A ≠ ∅
37 28 31 33 34 35 36 syl32anc ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y ∧ z ∈ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A → y ∩ A ≠ ∅
38 26 37 exlimddv ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → y ∩ A ≠ ∅
39 simprl3 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A
40 2 10 syl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → J ∈ Top
41 2 13 syl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → X = ⋃ J
42 3 41 sseqtrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → A ⊆ ⋃ J
43 20 sscls ⊢ J ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ J → A ⊆ cls ⁡ J ⁡ A
44 40 42 43 syl2anc ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → A ⊆ cls ⁡ J ⁡ A
45 44 sscond ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ X ∖ A
46 39 45 sstrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∩ y ⊆ X ∖ A
47 ssv ⊢ X ⊆ V
48 ssdif ⊢ X ⊆ V → X ∖ A ⊆ V ∖ A
49 47 48 ax-mp ⊢ X ∖ A ⊆ V ∖ A
50 46 49 sstrdi ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∩ y ⊆ V ∖ A
51 disj2 ⊢ x ∩ y ∩ A = ∅ ↔ x ∩ y ⊆ V ∖ A
52 50 51 sylibr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → x ∩ y ∩ A = ∅
53 simprr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y
54 44 53 sstrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → A ⊆ x ∪ y
55 2 3 4 5 23 38 52 54 nconnsubb ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → ¬ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn
56 55 expr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y → ¬ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn
57 1 56 mt2d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J ∧ x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → ¬ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y
58 57 ex ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn ∧ x ∈ J ∧ y ∈ J → x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → ¬ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y
59 58 ralrimivva ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn → ∀ x ∈ J ∀ y ∈ J x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → ¬ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y
60 simp1 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn → J ∈ TopOn ⁡ X
61 13 sseq2d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → A ⊆ X ↔ A ⊆ ⋃ J
62 61 biimpa ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X → A ⊆ ⋃ J
63 20 clsss3 ⊢ J ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ J → cls ⁡ J ⁡ A ⊆ ⋃ J
64 10 62 63 syl2an2r ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X → cls ⁡ J ⁡ A ⊆ ⋃ J
65 13 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X → X = ⋃ J
66 64 65 sseqtrrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X → cls ⁡ J ⁡ A ⊆ X
67 66 3adant3 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn → cls ⁡ J ⁡ A ⊆ X
68 connsub ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ X → J ↾ 𝑡 cls ⁡ J ⁡ A ∈ Conn ↔ ∀ x ∈ J ∀ y ∈ J x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → ¬ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y
69 60 67 68 syl2anc ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn → J ↾ 𝑡 cls ⁡ J ⁡ A ∈ Conn ↔ ∀ x ∈ J ∀ y ∈ J x ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ y ∩ cls ⁡ J ⁡ A ≠ ∅ ∧ x ∩ y ⊆ X ∖ cls ⁡ J ⁡ A → ¬ cls ⁡ J ⁡ A ⊆ x ∪ y
70 59 69 mpbird ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ A ⊆ X ∧ J ↾ 𝑡 A ∈ Conn → J ↾ 𝑡 cls ⁡ J ⁡ A ∈ Conn