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 36681
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 4346 . . . 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 36680 . . 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 7415 . . . . . . . . . . . 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 5172 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
24 cmetmet 24795 . . . . . . . . . . . . . 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 23830 . . . . . . . . . . . 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 13013 . . . . . . . . . . . . 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 11241 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) ∈ ℝ)
3430, 33suble0d 11802 . . . . . . . . . 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 11206 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 1 ∈ β„‚)
3732recnd 11239 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
3830recnd 11239 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) ∈ β„‚)
3936, 37, 38subdird 11668 . . . . . . . . . 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 11229 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (1 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) = (π‘₯𝐷𝑦))
4140oveq1d 7421 . . . . . . . . . 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 11211 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℝ
44 resubcl 11521 . . . . . . . . . . . . 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 11239 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ (1 βˆ’ 𝐾) ∈ β„‚)
4847mul01d 11410 . . . . . . . . 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 5180 . . . . . . . 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 11214 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((πΉβ€˜π‘₯) = π‘₯ ∧ (πΉβ€˜π‘¦) = 𝑦)) β†’ 0 ∈ ℝ)
51 posdif 11704 . . . . . . . . . . . 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 12064 . . . . . . . . 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 23843 . . . . . . . 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 11213 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
61 letri3 11296 . . . . . . . 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 23837 . . . . . . 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 6889 . . . . . . . 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 6889 . . . 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 3727 . 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 4322  {csn 4628   class class class wbr 5148   Γ— cxp 5674   ∘ ccom 5680  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  1st c1st 7970  β„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   Β· cmul 11112   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441  β„•cn 12209  β„+crp 12971  seqcseq 13963  Metcmet 20923  MetOpencmopn 20927  CMetccmet 24763
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 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185
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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-rest 17365  df-topgen 17386  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-fbas 20934  df-fg 20935  df-top 22388  df-topon 22405  df-bases 22441  df-ntr 22516  df-nei 22594  df-lm 22725  df-haus 22811  df-fil 23342  df-fm 23434  df-flim 23435  df-flf 23436  df-cfil 24764  df-cau 24765  df-cmet 24766
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator