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Theorem filconn

Description: A filter gives rise to a connected topology. (Contributed by Jeff Hankins, 6-Dec-2009) (Revised by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion filconn F Fil X F Conn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 id F Fil X F Fil X
2 filunibas F Fil X F = X
3 2 fveq2d F Fil X Fil F = Fil X
4 1 3 eleqtrrd F Fil X F Fil F
5 nss ¬ x y y x ¬ y
6 simpll F Fil F x F y x ¬ y F Fil F
7 ssel2 x F y x y F
8 7 adantll F Fil F x F y x y F
9 elun y F y F y
10 8 9 sylib F Fil F x F y x y F y
11 10 orcomd F Fil F x F y x y y F
12 11 ord F Fil F x F y x ¬ y y F
13 12 impr F Fil F x F y x ¬ y y F
14 uniss x F x F
15 14 ad2antlr F Fil F x F y x ¬ y x F
16 uniun F = F
17 0ex V
18 17 unisn =
19 18 uneq2i F = F
20 un0 F = F
21 16 19 20 3eqtrri F = F
22 15 21 sseqtrrdi F Fil F x F y x ¬ y x F
23 elssuni y x y x
24 23 ad2antrl F Fil F x F y x ¬ y y x
25 filss F Fil F y F x F y x x F
26 6 13 22 24 25 syl13anc F Fil F x F y x ¬ y x F
27 elun1 x F x F
28 26 27 syl F Fil F x F y x ¬ y x F
29 28 ex F Fil F x F y x ¬ y x F
30 29 exlimdv F Fil F x F y y x ¬ y x F
31 5 30 syl5bi F Fil F x F ¬ x x F
32 uni0b x = x
33 ssun2 F
34 17 snid
35 33 34 sselii F
36 eleq1 x = x F F
37 35 36 mpbiri x = x F
38 32 37 sylbir x x F
39 31 38 pm2.61d2 F Fil F x F x F
40 39 ex F Fil F x F x F
41 40 alrimiv F Fil F x x F x F
42 filin F Fil F x F y F x y F
43 elun1 x y F x y F
44 42 43 syl F Fil F x F y F x y F
45 44 3expa F Fil F x F y F x y F
46 45 ralrimiva F Fil F x F y F x y F
47 elsni y y =
48 ineq2 y = x y = x
49 in0 x =
50 48 49 eqtrdi y = x y =
51 50 35 eqeltrdi y = x y F
52 47 51 syl y x y F
53 52 rgen y x y F
54 ralun y F x y F y x y F y F x y F
55 46 53 54 sylancl F Fil F x F y F x y F
56 55 ralrimiva F Fil F x F y F x y F
57 elsni x x =
58 ineq1 x = x y = y
59 0in y =
60 58 59 eqtrdi x = x y =
61 60 35 eqeltrdi x = x y F
62 61 ralrimivw x = y F x y F
63 57 62 syl x y F x y F
64 63 rgen x y F x y F
65 ralun x F y F x y F x y F x y F x F y F x y F
66 56 64 65 sylancl F Fil F x F y F x y F
67 p0ex V
68 unexg F Fil F V F V
69 67 68 mpan2 F Fil F F V
70 istopg F V F Top x x F x F x F y F x y F
71 69 70 syl F Fil F F Top x x F x F x F y F x y F
72 41 66 71 mpbir2and F Fil F F Top
73 21 cldopn x Clsd F F x F
74 elun F x F F x F F x
75 73 74 sylib x Clsd F F x F F x
76 elun x F x F x
77 filfbas F Fil F F fBas F
78 fbncp F fBas F x F ¬ F x F
79 77 78 sylan F Fil F x F ¬ F x F
80 79 pm2.21d F Fil F x F F x F x =
81 80 ex F Fil F x F F x F x =
82 57 a1i13 F Fil F x F x F x =
83 81 82 jaod F Fil F x F x F x F x =
84 76 83 syl5bi F Fil F x F F x F x =
85 84 imp F Fil F x F F x F x =
86 elsni F x F x =
87 elssuni x F x F
88 87 21 sseqtrrdi x F x F
89 88 adantl F Fil F x F x F
90 ssdif0 F x F x =
91 90 biimpri F x = F x
92 eqss x = F x F F x
93 92 simplbi2 x F F x x = F
94 89 91 93 syl2im F Fil F x F F x = x = F
95 86 94 syl5 F Fil F x F F x x = F
96 85 95 orim12d F Fil F x F F x F F x x = x = F
97 75 96 syl5 F Fil F x F x Clsd F x = x = F
98 97 expimpd F Fil F x F x Clsd F x = x = F
99 elin x F Clsd F x F x Clsd F
100 vex x V
101 100 elpr x F x = x = F
102 98 99 101 3imtr4g F Fil F x F Clsd F x F
103 102 ssrdv F Fil F F Clsd F F
104 21 isconn2 F Conn F Top F Clsd F F
105 72 103 104 sylanbrc F Fil F F Conn
106 4 105 syl F Fil X F Conn