Nuprl Lemma : inverse-of-strict-monotonic-function
∀I:Interval. ∀f:I ⟶ℝ.
  (((∀x,y:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x < y) 
⇒ ((f x) < (f y)))) ∨ (∀x,y:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x < y) 
⇒ ((f y) < (f x)))))
  
⇒ (∀x,y:{t:ℝ| t ∈ I} .  ((x = y) 
⇒ ((f x) = (f y))))
  
⇒ (∀J:Interval
        ((∀t:{t:ℝ| t ∈ I} . (f t ∈ J))
        
⇒ (∀x:{x:ℝ| x ∈ J} . ∃a,b:{t:ℝ| t ∈ I} . (a ≠ b ∧ ((((f a) ≤ x) ∧ (x ≤ (f b))) ∨ (((f b) ≤ x) ∧ (x ≤ (f a))))))
        
⇒ (∃g:{x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
             ((∀x:{x:ℝ| x ∈ J} . ((f (g x)) = x))
             ∧ (∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((g (f x)) = x))
             ∧ ((∀x,y:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x < y) 
⇒ ((g x) < (g y)))) ∨ (∀x,y:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x < y) 
⇒ ((g y) < (g x)))\000C))
             ∧ (∀x,y:{t:ℝ| t ∈ J} .  ((x = y) 
⇒ ((g x) = (g y)))))))))
Proof
Definitions occuring in Statement : 
rfun: I ⟶ℝ
, 
i-member: r ∈ I
, 
interval: Interval
, 
rneq: x ≠ y
, 
rleq: x ≤ y
, 
rless: x < y
, 
req: x = y
, 
real: ℝ
, 
all: ∀x:A. B[x]
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
or: P ∨ Q
, 
and: P ∧ Q
, 
set: {x:A| B[x]} 
, 
apply: f a
, 
function: x:A ⟶ B[x]
Definitions unfolded in proof : 
subtype_rel: A ⊆r B
, 
cand: A c∧ B
, 
false: False
, 
uimplies: b supposing a
, 
guard: {T}
, 
so_apply: x[s]
, 
so_lambda: λ2x.t[x]
, 
rfun: I ⟶ℝ
, 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
prop: ℙ
, 
rneq: x ≠ y
, 
and: P ∧ Q
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
member: t ∈ T
, 
or: P ∨ Q
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
all: ∀x:A. B[x]
Lemmas referenced : 
rfun_wf, 
inverse-of-strict-decreasing-function-exists, 
interval_wf, 
rneq_wf, 
or_wf, 
req_wf, 
all_wf, 
set_wf, 
rless_irreflexivity, 
rless_transitivity1, 
real_wf, 
exists_wf, 
i-member_wf, 
rleq_wf, 
rless_wf, 
inverse-of-strict-increasing-function-exists
Rules used in proof : 
inrFormation, 
setEquality, 
functionExtensionality, 
functionEquality, 
inlFormation, 
voidElimination, 
independent_isectElimination, 
lambdaEquality, 
sqequalRule, 
dependent_set_memberEquality, 
applyEquality, 
rename, 
setElimination, 
isectElimination, 
productEquality, 
independent_pairFormation, 
because_Cache, 
dependent_pairFormation, 
productElimination, 
hypothesis, 
independent_functionElimination, 
hypothesisEquality, 
dependent_functionElimination, 
extract_by_obid, 
introduction, 
cut, 
thin, 
unionElimination, 
sqequalHypSubstitution, 
lambdaFormation, 
sqequalReflexivity, 
computationStep, 
sqequalTransitivity, 
sqequalSubstitution
Latex:
\mforall{}I:Interval.  \mforall{}f:I  {}\mrightarrow{}\mBbbR{}.
    (((\mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .    ((x  <  y)  {}\mRightarrow{}  ((f  x)  <  (f  y))))
      \mvee{}  (\mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .    ((x  <  y)  {}\mRightarrow{}  ((f  y)  <  (f  x)))))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}x,y:\{t:\mBbbR{}|  t  \mmember{}  I\}  .    ((x  =  y)  {}\mRightarrow{}  ((f  x)  =  (f  y))))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}J:Interval
                ((\mforall{}t:\{t:\mBbbR{}|  t  \mmember{}  I\}  .  (f  t  \mmember{}  J))
                {}\mRightarrow{}  (\mforall{}x:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\} 
                            \mexists{}a,b:\{t:\mBbbR{}|  t  \mmember{}  I\} 
                              (a  \mneq{}  b  \mwedge{}  ((((f  a)  \mleq{}  x)  \mwedge{}  (x  \mleq{}  (f  b)))  \mvee{}  (((f  b)  \mleq{}  x)  \mwedge{}  (x  \mleq{}  (f  a))))))
                {}\mRightarrow{}  (\mexists{}g:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}    {}\mrightarrow{}  \{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\} 
                          ((\mforall{}x:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .  ((f  (g  x))  =  x))
                          \mwedge{}  (\mforall{}x:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .  ((g  (f  x))  =  x))
                          \mwedge{}  ((\mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .    ((x  <  y)  {}\mRightarrow{}  ((g  x)  <  (g  y))))
                              \mvee{}  (\mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .    ((x  <  y)  {}\mRightarrow{}  ((g  y)  <  (g  x)))))
                          \mwedge{}  (\mforall{}x,y:\{t:\mBbbR{}|  t  \mmember{}  J\}  .    ((x  =  y)  {}\mRightarrow{}  ((g  x)  =  (g  y)))))))))
Date html generated:
2017_10_03-AM-10_34_14
Last ObjectModification:
2017_07_31-PM-01_59_50
Theory : reals
Home
Index