Theorem bfp 37302

Description: Banach fixed point theorem, also known as contraction mapping theorem. A contraction on a complete metric space has a unique fixed point. We show existence in the lemmas, and uniqueness here - if 𝐹 has two fixed points, then the distance between them is less than 𝐾 times itself, a contradiction. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 5-Jun-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
bfp.2	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
bfp.3	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
bfp.4	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ+)
bfp.5	⊢ (𝜑 → 𝐾 < 1)
bfp.6	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶𝑋)
bfp.7	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
bfp	⊢ (𝜑 → ∃!𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐷   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦,𝑧   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐾(𝑧)

Proof of Theorem bfp

Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		bfp.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
2		n0 4348	. . . 4 ⊢ (𝑋 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑋)
3	1, 2	sylib 217	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑋)
4		bfp.2	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
5	4	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
6	1	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝑋 ≠ ∅)
7		bfp.4	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ+)
8	7	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐾 ∈ ℝ+)
9		bfp.5	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 < 1)
10	9	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐾 < 1)
11		bfp.6	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶𝑋)
12	11	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐹:𝑋⟶𝑋)
13		bfp.7	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
14	13	adantlr 713	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
15		eqid 2727	. . . 4 ⊢ (MetOpen‘𝐷) = (MetOpen‘𝐷)
16		simpr 483	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝑤 ∈ 𝑋)
17		eqid 2727	. . . 4 ⊢ seq1((𝐹 ∘ 1st ), (ℕ × {𝑤})) = seq1((𝐹 ∘ 1st ), (ℕ × {𝑤}))
18	5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 17	bfplem2 37301	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → ∃𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)
19	3, 18	exlimddv 1930	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)
20		oveq12 7433	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) = (𝑥𝐷𝑦))
21	20	adantl 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) = (𝑥𝐷𝑦))
22	13	adantr 479	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
23	21, 22	eqbrtrrd 5174	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
24		cmetmet 25232	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
25	4, 24	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
26	25	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
27		simplrl 775	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝑥 ∈ 𝑋)
28		simplrr 776	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝑦 ∈ 𝑋)
29		metcl 24256	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
30	26, 27, 28, 29	syl3anc 1368	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
31	7	rpred 13054	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
32	31	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝐾 ∈ ℝ)
33	32, 30	remulcld 11280	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)) ∈ ℝ)
34	30, 33	suble0d 11841	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))) ≤ 0 ↔ (𝑥𝐷𝑦) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
35	23, 34	mpbird 256	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))) ≤ 0)
36		1cnd 11245	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 1 ∈ ℂ)
37	32	recnd 11278	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝐾 ∈ ℂ)
38	30	recnd 11278	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℂ)
39	36, 37, 38	subdird 11707	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) = ((1 · (𝑥𝐷𝑦)) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
40	38	mullidd 11268	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (1 · (𝑥𝐷𝑦)) = (𝑥𝐷𝑦))
41	40	oveq1d 7439	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 · (𝑥𝐷𝑦)) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))) = ((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
42	39, 41	eqtrd 2767	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) = ((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
43		1re 11250	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℝ
44		resubcl 11560	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
45	43, 31, 44	sylancr 585	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
46	45	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
47	46	recnd 11278	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (1 − 𝐾) ∈ ℂ)
48	47	mul01d 11449	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · 0) = 0)
49	35, 42, 48	3brtr4d 5182	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) ≤ ((1 − 𝐾) · 0))
50		0red 11253	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 0 ∈ ℝ)
51		posdif 11743	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝐾 < 1 ↔ 0 < (1 − 𝐾)))
52	31, 43, 51	sylancl 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐾 < 1 ↔ 0 < (1 − 𝐾)))
53	9, 52	mpbid 231	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 0 < (1 − 𝐾))
54	53	ad2antrr 724	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 0 < (1 − 𝐾))
55		lemul2 12103	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ ((1 − 𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 − 𝐾))) → ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ↔ ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) ≤ ((1 − 𝐾) · 0)))
56	30, 50, 46, 54, 55	syl112anc 1371	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ↔ ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) ≤ ((1 − 𝐾) · 0)))
57	49, 56	mpbird 256	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ≤ 0)
58		metge0 24269	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
59	26, 27, 28, 58	syl3anc 1368	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
60		0re 11252	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
61		letri3 11335	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))))
62	30, 60, 61	sylancl 584	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))))
63	57, 59, 62	mpbir2and 711	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) = 0)
64		meteq0 24263	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦))
65	26, 27, 28, 64	syl3anc 1368	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦))
66	63, 65	mpbid 231	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝑥 = 𝑦)
67	66	ex 411	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
68	67	ralrimivva 3196	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
69		fveq2 6900	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑧))
70		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → 𝑥 = 𝑧)
71	69, 70	eqeq12d 2743	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ↔ (𝐹‘𝑧) = 𝑧))
72	71	anbi1d 629	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) ↔ ((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)))
73		equequ1 2020	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 = 𝑦 ↔ 𝑧 = 𝑦))
74	72, 73	imbi12d 343	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦) ↔ (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦)))
75	74	ralbidv 3173	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦)))
76	75	cbvralvw 3230	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦))
77	68, 76	sylib 217	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦))
78		fveq2 6900	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐹‘𝑧) = (𝐹‘𝑦))
79		id 22	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → 𝑧 = 𝑦)
80	78, 79	eqeq12d 2743	. . 3 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ↔ (𝐹‘𝑦) = 𝑦))
81	80	reu4 3726	. 2 ⊢ (∃!𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧 ↔ (∃𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦)))
82	19, 77, 81	sylanbrc 581	1 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1533  ∃wex 1773   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2936  ∀wral 3057  ∃wrex 3066  ∃!wreu 3370  ∅c0 4324  {csn 4630   class class class wbr 5150   × cxp 5678   ∘ ccom 5684  ⟶wf 6547  ‘cfv 6551  (class class class)co 7424  1^st c1st 7995  ℝcr 11143  0cc0 11144  1c1 11145   · cmul 11149   < clt 11284   ≤ cle 11285   − cmin 11480  ℕcn 12248  ℝ⁺crp 13012  seqcseq 14004  Metcmet 21270  MetOpencmopn 21274  CMetccmet 25200

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2698  ax-rep 5287  ax-sep 5301  ax-nul 5308  ax-pow 5367  ax-pr 5431  ax-un 7744  ax-inf2 9670  ax-cnex 11200  ax-resscn 11201  ax-1cn 11202  ax-icn 11203  ax-addcl 11204  ax-addrcl 11205  ax-mulcl 11206  ax-mulrcl 11207  ax-mulcom 11208  ax-addass 11209  ax-mulass 11210  ax-distr 11211  ax-i2m1 11212  ax-1ne0 11213  ax-1rid 11214  ax-rnegex 11215  ax-rrecex 11216  ax-cnre 11217  ax-pre-lttri 11218  ax-pre-lttrn 11219  ax-pre-ltadd 11220  ax-pre-mulgt0 11221  ax-pre-sup 11222

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4325  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4911  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5151  df-opab 5213  df-mpt 5234  df-tr 5268  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5635  df-se 5636  df-we 5637  df-xp 5686  df-rel 5687  df-cnv 5688  df-co 5689  df-dm 5690  df-rn 5691  df-res 5692  df-ima 5693  df-pred 6308  df-ord 6375  df-on 6376  df-lim 6377  df-suc 6378  df-iota 6503  df-fun 6553  df-fn 6554  df-f 6555  df-f1 6556  df-fo 6557  df-f1o 6558  df-fv 6559  df-isom 6560  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7875  df-1st 7997  df-2nd 7998  df-frecs 8291  df-wrecs 8322  df-recs 8396  df-rdg 8435  df-1o 8491  df-er 8729  df-map 8851  df-pm 8852  df-en 8969  df-dom 8970  df-sdom 8971  df-fin 8972  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9539  df-card 9968  df-pnf 11286  df-mnf 11287  df-xr 11288  df-ltxr 11289  df-le 11290  df-sub 11482  df-neg 11483  df-div 11908  df-nn 12249  df-2 12311  df-3 12312  df-n0 12509  df-z 12595  df-uz 12859  df-q 12969  df-rp 13013  df-xneg 13130  df-xadd 13131  df-xmul 13132  df-ico 13368  df-icc 13369  df-fz 13523  df-fzo 13666  df-fl 13795  df-seq 14005  df-exp 14065  df-hash 14328  df-cj 15084  df-re 15085  df-im 15086  df-sqrt 15220  df-abs 15221  df-clim 15470  df-rlim 15471  df-sum 15671  df-rest 17409  df-topgen 17430  df-psmet 21276  df-xmet 21277  df-met 21278  df-bl 21279  df-mopn 21280  df-fbas 21281  df-fg 21282  df-top 22814  df-topon 22831  df-bases 22867  df-ntr 22942  df-nei 23020  df-lm 23151  df-haus 23237  df-fil 23768  df-fm 23860  df-flim 23861  df-flf 23862  df-cfil 25201  df-cau 25202  df-cmet 25203

This theorem is referenced by: (None)