Theorem bfp 38284

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 4303	. . . 4 ⊢ (𝑋 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑋)
3	1, 2	sylib 220	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑋)
4		bfp.2	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
5	4	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
6	1	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝑋 ≠ ∅)
7		bfp.4	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ+)
8	7	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐾 ∈ ℝ+)
9		bfp.5	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 < 1)
10	9	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝐾 < 1)
11		bfp.6	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶𝑋)
12	11	adantr 484	. . . 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 725	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
15		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (MetOpen‘𝐷) = (MetOpen‘𝐷)
16		simpr 488	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → 𝑤 ∈ 𝑋)
17		eqid 2761	. . . 4 ⊢ seq1((𝐹 ∘ 1st ), (ℕ × {𝑤})) = seq1((𝐹 ∘ 1st ), (ℕ × {𝑤}))
18	5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 17	bfplem2 38283	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑋) → ∃𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)
19	3, 18	exlimddv 1954	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)
20		oveq12 7400	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) = (𝑥𝐷𝑦))
21	20	adantl 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) = (𝑥𝐷𝑦))
22	13	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝐹‘𝑥)𝐷(𝐹‘𝑦)) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
23	21, 22	eqbrtrrd 5121	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)))
24		cmetmet 25336	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
25	4, 24	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
26	25	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
27		simplrl 786	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝑥 ∈ 𝑋)
28		simplrr 787	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝑦 ∈ 𝑋)
29		metcl 24380	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
30	26, 27, 28, 29	syl3anc 1389	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
31	7	rpred 13031	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
32	31	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝐾 ∈ ℝ)
33	32, 30	remulcld 11206	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦)) ∈ ℝ)
34	30, 33	suble0d 11772	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))) ≤ 0 ↔ (𝑥𝐷𝑦) ≤ (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
35	23, 34	mpbird 259	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))) ≤ 0)
36		1cnd 11169	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 1 ∈ ℂ)
37	32	recnd 11204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝐾 ∈ ℂ)
38	30	recnd 11204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℂ)
39	36, 37, 38	subdird 11638	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) = ((1 · (𝑥𝐷𝑦)) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
40	38	mullidd 11194	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (1 · (𝑥𝐷𝑦)) = (𝑥𝐷𝑦))
41	40	oveq1d 7406	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 · (𝑥𝐷𝑦)) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))) = ((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
42	39, 41	eqtrd 2796	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) = ((𝑥𝐷𝑦) − (𝐾 · (𝑥𝐷𝑦))))
43		1re 11175	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℝ
44		resubcl 11489	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
45	43, 31, 44	sylancr 596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
46	45	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
47	46	recnd 11204	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (1 − 𝐾) ∈ ℂ)
48	47	mul01d 11376	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · 0) = 0)
49	35, 42, 48	3brtr4d 5129	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) ≤ ((1 − 𝐾) · 0))
50		0red 11178	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 0 ∈ ℝ)
51		posdif 11674	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝐾 < 1 ↔ 0 < (1 − 𝐾)))
52	31, 43, 51	sylancl 595	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐾 < 1 ↔ 0 < (1 − 𝐾)))
53	9, 52	mpbid 234	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 0 < (1 − 𝐾))
54	53	ad2antrr 736	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 0 < (1 − 𝐾))
55		lemul2 12038	. . . . . . . . 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 1392	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ↔ ((1 − 𝐾) · (𝑥𝐷𝑦)) ≤ ((1 − 𝐾) · 0)))
57	49, 56	mpbird 259	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) ≤ 0)
58		metge0 24393	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
59	26, 27, 28, 58	syl3anc 1389	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
60		0re 11177	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
61		letri3 11262	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))))
62	30, 60, 61	sylancl 595	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ ((𝑥𝐷𝑦) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))))
63	57, 59, 62	mpbir2and 723	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → (𝑥𝐷𝑦) = 0)
64		meteq0 24387	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦))
65	26, 27, 28, 64	syl3anc 1389	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦))
66	63, 65	mpbid 234	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)) → 𝑥 = 𝑦)
67	66	ex 416	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
68	67	ralrimivva 3204	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
69		fveq2 6862	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑧))
70		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → 𝑥 = 𝑧)
71	69, 70	eqeq12d 2777	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ↔ (𝐹‘𝑧) = 𝑧))
72	71	anbi1d 640	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) ↔ ((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦)))
73		equequ1 2044	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 = 𝑦 ↔ 𝑧 = 𝑦))
74	72, 73	imbi12d 346	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((((𝐹‘𝑥) = 𝑥 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦) ↔ (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦)))
75	74	ralbidv 3184	. . . 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 3239	. . 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 220	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ∧ (𝐹‘𝑦) = 𝑦) → 𝑧 = 𝑦))
78		fveq2 6862	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐹‘𝑧) = (𝐹‘𝑦))
79		id 22	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → 𝑧 = 𝑦)
80	78, 79	eqeq12d 2777	. . 3 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝐹‘𝑧) = 𝑧 ↔ (𝐹‘𝑦) = 𝑦))
81	80	reu4 3692	. 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 592	1 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑧 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑧) = 𝑧)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 399   = wceq 1559  ∃wex 1798   ∈ wcel 2141   ≠ wne 2956  ∀wral 3075  ∃wrex 3085  ∃!wreu 3364  ∅c0 4283  {csn 4579   class class class wbr 5097   × cxp 5641   ∘ ccom 5647  ⟶wf 6512  ‘cfv 6516  (class class class)co 7391  1^st c1st 7963  ℝcr 11066  0cc0 11067  1c1 11068   · cmul 11072   < clt 11210   ≤ cle 11211   − cmin 11408  ℕcn 12204  ℝ⁺crp 12987  seqcseq 14008  Metcmet 21398  MetOpencmopn 21402  CMetccmet 25304

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5224  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5319  ax-pr 5387  ax-un 7713  ax-inf2 9590  ax-cnex 11123  ax-resscn 11124  ax-1cn 11125  ax-icn 11126  ax-addcl 11127  ax-addrcl 11128  ax-mulcl 11129  ax-mulrcl 11130  ax-mulcom 11131  ax-addass 11132  ax-mulass 11133  ax-distr 11134  ax-i2m1 11135  ax-1ne0 11136  ax-1rid 11137  ax-rnegex 11138  ax-rrecex 11139  ax-cnre 11140  ax-pre-lttri 11141  ax-pre-lttrn 11142  ax-pre-ltadd 11143  ax-pre-mulgt0 11144  ax-pre-sup 11145

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4903  df-iun 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-se 5597  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6283  df-ord 6344  df-on 6345  df-lim 6346  df-suc 6347  df-iota 6472  df-fun 6518  df-fn 6519  df-f 6520  df-f1 6521  df-fo 6522  df-f1o 6523  df-fv 6524  df-isom 6525  df-riota 7348  df-ov 7394  df-oprab 7395  df-mpo 7396  df-om 7842  df-1st 7965  df-2nd 7966  df-frecs 8256  df-wrecs 8287  df-recs 8336  df-rdg 8375  df-1o 8431  df-er 8672  df-map 8804  df-pm 8805  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-sup 9382  df-inf 9383  df-oi 9452  df-card 9891  df-pnf 11212  df-mnf 11213  df-xr 11214  df-ltxr 11215  df-le 11216  df-sub 11410  df-neg 11411  df-div 11839  df-nn 12205  df-2 12274  df-3 12275  df-n0 12476  df-z 12563  df-uz 12834  df-q 12944  df-rp 12988  df-xneg 13108  df-xadd 13109  df-xmul 13110  df-ico 13349  df-icc 13350  df-fz 13507  df-fzo 13654  df-fl 13796  df-seq 14009  df-exp 14069  df-hash 14338  df-cj 15117  df-re 15118  df-im 15119  df-sqrt 15253  df-abs 15254  df-clim 15506  df-rlim 15507  df-sum 15705  df-rest 17442  df-topgen 17463  df-psmet 21404  df-xmet 21405  df-met 21406  df-bl 21407  df-mopn 21408  df-fbas 21409  df-fg 21410  df-top 22942  df-topon 22959  df-bases 22994  df-ntr 23068  df-nei 23146  df-lm 23277  df-haus 23363  df-fil 23894  df-fm 23986  df-flim 23987  df-flf 23988  df-cfil 25305  df-cau 25306  df-cmet 25307

This theorem is referenced by: (None)