Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  bfp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bfp 36692
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 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹))
bfp.3 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  βˆ…)
bfp.4 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ+)
bfp.5 (πœ‘ β†’ 𝐾 < 1)
bfp.6 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘‹)
bfp.7 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
Assertion
Ref Expression
bfp (πœ‘ β†’ βˆƒ!𝑧 ∈ 𝑋 (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧)
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝑧,𝐷   πœ‘,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝐹,𝑦,𝑧   π‘₯,𝐾,𝑦   π‘₯,𝑋,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑧)   𝐾(𝑧)

Proof of Theorem bfp
Dummy variable 𝑀 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bfp.3 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  βˆ…)
2 n0 4347 . . . 4 (𝑋 β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘€ 𝑀 ∈ 𝑋)
31, 2sylib 217 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘€ 𝑀 ∈ 𝑋)
4 bfp.2 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹))
54adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ 𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹))
61adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ 𝑋 β‰  βˆ…)
7 bfp.4 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ+)
87adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ 𝐾 ∈ ℝ+)
9 bfp.5 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 < 1)
109adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ 𝐾 < 1)
11 bfp.6 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘‹)
1211adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘‹)
13 bfp.7 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
1413adantlr 714 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
15 eqid 2733 . . . 4 (MetOpenβ€˜π·) = (MetOpenβ€˜π·)
16 simpr 486 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ 𝑀 ∈ 𝑋)
17 eqid 2733 . . . 4 seq1((𝐹 ∘ 1st ), (β„• Γ— {𝑀})) = seq1((𝐹 ∘ 1st ), (β„• Γ— {𝑀}))
185, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 17bfplem2 36691 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑀 ∈ 𝑋) β†’ βˆƒπ‘§ ∈ 𝑋 (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧)
193, 18exlimddv 1939 . 2 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘§ ∈ 𝑋 (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧)
20 oveq12 7418 . . . . . . . . . . . 12 (((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) = (π‘₯𝐷𝑦))
2120adantl 483 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) = (π‘₯𝐷𝑦))
2213adantr 482 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
2321, 22eqbrtrrd 5173 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
24 cmetmet 24803 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
254, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
2625ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
27 simplrl 776 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ π‘₯ ∈ 𝑋)
28 simplrr 777 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
29 metcl 23838 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ∈ ℝ)
3026, 27, 28, 29syl3anc 1372 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ∈ ℝ)
317rpred 13016 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ)
3231ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 𝐾 ∈ ℝ)
3332, 30remulcld 11244 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) ∈ ℝ)
3430, 33suble0d 11805 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (((π‘₯𝐷𝑦) βˆ’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))) ≀ 0 ↔ (π‘₯𝐷𝑦) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))))
3523, 34mpbird 257 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) βˆ’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))) ≀ 0)
36 1cnd 11209 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 1 ∈ β„‚)
3732recnd 11242 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
3830recnd 11242 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ∈ β„‚)
3936, 37, 38subdird 11671 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· (π‘₯𝐷𝑦)) = ((1 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) βˆ’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))))
4038mullidd 11232 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (1 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) = (π‘₯𝐷𝑦))
4140oveq1d 7424 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((1 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) βˆ’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))) = ((π‘₯𝐷𝑦) βˆ’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))))
4239, 41eqtrd 2773 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· (π‘₯𝐷𝑦)) = ((π‘₯𝐷𝑦) βˆ’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦))))
43 1re 11214 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℝ
44 resubcl 11524 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) β†’ (1 βˆ’ 𝐾) ∈ ℝ)
4543, 31, 44sylancr 588 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (1 βˆ’ 𝐾) ∈ ℝ)
4645ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (1 βˆ’ 𝐾) ∈ ℝ)
4746recnd 11242 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (1 βˆ’ 𝐾) ∈ β„‚)
4847mul01d 11413 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· 0) = 0)
4935, 42, 483brtr4d 5181 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· (π‘₯𝐷𝑦)) ≀ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· 0))
50 0red 11217 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 0 ∈ ℝ)
51 posdif 11707 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ (𝐾 < 1 ↔ 0 < (1 βˆ’ 𝐾)))
5231, 43, 51sylancl 587 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐾 < 1 ↔ 0 < (1 βˆ’ 𝐾)))
539, 52mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 0 < (1 βˆ’ 𝐾))
5453ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 0 < (1 βˆ’ 𝐾))
55 lemul2 12067 . . . . . . . . 9 (((π‘₯𝐷𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ ((1 βˆ’ 𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 βˆ’ 𝐾))) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) ≀ 0 ↔ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· (π‘₯𝐷𝑦)) ≀ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· 0)))
5630, 50, 46, 54, 55syl112anc 1375 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) ≀ 0 ↔ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· (π‘₯𝐷𝑦)) ≀ ((1 βˆ’ 𝐾) Β· 0)))
5749, 56mpbird 257 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ≀ 0)
58 metge0 23851 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (π‘₯𝐷𝑦))
5926, 27, 28, 58syl3anc 1372 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 0 ≀ (π‘₯𝐷𝑦))
60 0re 11216 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
61 letri3 11299 . . . . . . . 8 (((π‘₯𝐷𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) = 0 ↔ ((π‘₯𝐷𝑦) ≀ 0 ∧ 0 ≀ (π‘₯𝐷𝑦))))
6230, 60, 61sylancl 587 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) = 0 ↔ ((π‘₯𝐷𝑦) ≀ 0 ∧ 0 ≀ (π‘₯𝐷𝑦))))
6357, 59, 62mpbir2and 712 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) = 0)
64 meteq0 23845 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) = 0 ↔ π‘₯ = 𝑦))
6526, 27, 28, 64syl3anc 1372 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ ((π‘₯𝐷𝑦) = 0 ↔ π‘₯ = 𝑦))
6663, 65mpbid 231 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ π‘₯ = 𝑦)
6766ex 414 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) β†’ (((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ π‘₯ = 𝑦))
6867ralrimivva 3201 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ π‘₯ = 𝑦))
69 fveq2 6892 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘§))
70 id 22 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑧 β†’ π‘₯ = 𝑧)
7169, 70eqeq12d 2749 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑧 β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ↔ (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧))
7271anbi1d 631 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) ↔ ((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)))
73 equequ1 2029 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (π‘₯ = 𝑦 ↔ 𝑧 = 𝑦))
7472, 73imbi12d 345 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑧 β†’ ((((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ π‘₯ = 𝑦) ↔ (((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ 𝑧 = 𝑦)))
7574ralbidv 3178 . . . 4 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ π‘₯ = 𝑦) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ 𝑧 = 𝑦)))
7675cbvralvw 3235 . . 3 (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ π‘₯ = 𝑦) ↔ βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ 𝑧 = 𝑦))
7768, 76sylib 217 . 2 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ 𝑧 = 𝑦))
78 fveq2 6892 . . . 4 (𝑧 = 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘§) = (πΉβ€˜π‘¦))
79 id 22 . . . 4 (𝑧 = 𝑦 β†’ 𝑧 = 𝑦)
8078, 79eqeq12d 2749 . . 3 (𝑧 = 𝑦 β†’ ((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ↔ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦))
8180reu4 3728 . 2 (βˆƒ!𝑧 ∈ 𝑋 (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ↔ (βˆƒπ‘§ ∈ 𝑋 (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 (((πΉβ€˜π‘§) = 𝑧 ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦) β†’ 𝑧 = 𝑦)))
8219, 77, 81sylanbrc 584 1 (πœ‘ β†’ βˆƒ!𝑧 ∈ 𝑋 (πΉβ€˜π‘§) = 𝑧)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542  βˆƒwex 1782   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  βˆƒ!wreu 3375  βˆ…c0 4323  {csn 4629   class class class wbr 5149   Γ— cxp 5675   ∘ ccom 5681  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  1st c1st 7973  β„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   Β· cmul 11115   < clt 11248   ≀ cle 11249   βˆ’ cmin 11444  β„•cn 12212  β„+crp 12974  seqcseq 13966  Metcmet 20930  MetOpencmopn 20934  CMetccmet 24771
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-ico 13330  df-icc 13331  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-fl 13757  df-seq 13967  df-exp 14028  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-clim 15432  df-rlim 15433  df-sum 15633  df-rest 17368  df-topgen 17389  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-fbas 20941  df-fg 20942  df-top 22396  df-topon 22413  df-bases 22449  df-ntr 22524  df-nei 22602  df-lm 22733  df-haus 22819  df-fil 23350  df-fm 23442  df-flim 23443  df-flf 23444  df-cfil 24772  df-cau 24773  df-cmet 24774
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator