Montrons que A∪B est connexe par arcs.
Soit (a,b)∈A×B.
On sait que A et B sont non disjoints donc il existe c∈A∩B.
Or A est connexe par arcs, donc
∃γ1∈C([0,1],E) tel que γ1(0)=a et γ1(1)=c.De même, B est connexe par arcs donc
∃γ2∈C([0,1],E) tel que γ2(0)=c et γ2(1)=b.
Posons
γ(x)=γ1∗γ2(x)={γ1(2x)γ2(x)si x∈[0,21],si x∈[21,1].Donc pour tout (a,b)∈A×B, on a trouvé un chemin γ continue sur [0,1] tel que γ(0)=a et γ(1)=b.
D’où A∪B est connexe par arcs.