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Theorem unconn

Description: The union of two connected overlapping subspaces is connected. (Contributed by FL, 29-May-2014) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Jun-2014)

Ref Expression
Assertion unconn JTopOnXAXBXABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 n0 ABxxAB
2 uniiun AB=kABk
3 simpl1 JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJTopOnX
4 toponmax JTopOnXXJ
5 3 4 syl JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnXJ
6 simpl2l JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnAX
7 5 6 ssexd JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnAV
8 simpl2r JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnBX
9 5 8 ssexd JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnBV
10 uniprg AVBVAB=AB
11 7 9 10 syl2anc JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnAB=AB
12 2 11 eqtr3id JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnkABk=AB
13 12 oveq2d JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡kABk=J𝑡AB
14 vex kV
15 14 elpr kABk=Ak=B
16 simpl2 JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnAXBX
17 sseq1 k=AkXAX
18 17 biimprd k=AAXkX
19 sseq1 k=BkXBX
20 19 biimprd k=BBXkX
21 18 20 jaoa k=Ak=BAXBXkX
22 16 21 mpan9 JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnk=Ak=BkX
23 15 22 sylan2b JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnkABkX
24 simpl3 JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnxAB
25 elin xABxAxB
26 24 25 sylib JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnxAxB
27 eleq2 k=AxkxA
28 27 biimprd k=AxAxk
29 eleq2 k=BxkxB
30 29 biimprd k=BxBxk
31 28 30 jaoa k=Ak=BxAxBxk
32 26 31 mpan9 JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnk=Ak=Bxk
33 15 32 sylan2b JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnkABxk
34 simpr JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡AConnJ𝑡BConn
35 oveq2 k=AJ𝑡k=J𝑡A
36 35 eleq1d k=AJ𝑡kConnJ𝑡AConn
37 36 biimprd k=AJ𝑡AConnJ𝑡kConn
38 oveq2 k=BJ𝑡k=J𝑡B
39 38 eleq1d k=BJ𝑡kConnJ𝑡BConn
40 39 biimprd k=BJ𝑡BConnJ𝑡kConn
41 37 40 jaoa k=Ak=BJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡kConn
42 34 41 mpan9 JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnk=Ak=BJ𝑡kConn
43 15 42 sylan2b JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnkABJ𝑡kConn
44 3 23 33 43 iunconn JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡kABkConn
45 13 44 eqeltrrd JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn
46 45 ex JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn
47 46 3expia JTopOnXAXBXxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn
48 47 exlimdv JTopOnXAXBXxxABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn
49 1 48 biimtrid JTopOnXAXBXABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn
50 49 3impia JTopOnXAXBXABJ𝑡AConnJ𝑡BConnJ𝑡ABConn