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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