Nuprl Lemma : inverse-of-strict-increasing-function-exists

∀I:Interval. ∀f:I ⟶ℝ.
  ((∀x,y:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x < y) ⇒ ((f x) < (f y))))
  ⇒ (∀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))))
        ⇒ (∃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:{t:ℝ| t ∈ J} .  ((x = y) ⇒ ((g x) = (g y)))))))))


Proof




Definitions occuring in Statement :  rfun: I ⟶ℝ,  i-member: r ∈ I,  interval: Interval,  rleq: x ≤ y,  rless: x < y,  req: x = y,  real: ℝ,  all: ∀x:A. B[x],  exists: ∃x:A. B[x],  implies: P ⇒ Q,  and: P ∧ Q,  set: {x:A| B[x]} ,  apply: f a,  function: x:A ⟶ B[x]
Definitions unfolded in proof :  so_apply: x[s],  so_lambda: λ2x.t[x],  rfun: I ⟶ℝ,  prop: ℙ,  uall: ∀[x:A]. B[x],  squash: ↓T,  sq_stable: SqStable(P),  cand: A c∧ B,  and: P ∧ Q,  exists: ∃x:A. B[x],  implies: P ⇒ Q,  member: t ∈ T,  all: ∀x:A. B[x],  guard: {T},  subtype_rel: A ⊆r B,  pi1: fst(t)
Lemmas referenced :  rfun_wf,  interval_wf,  rleq_wf,  rless_wf,  exists_wf,  real_wf,  all_wf,  req_wf,  i-member_wf,  sq_stable__i-member,  i-member-between,  IVT-strict-increasing,  inverse-of-strict-increasing-function,  set_wf,  equal_wf
Rules used in proof :  functionEquality,  productEquality,  lambdaEquality,  setEquality,  applyEquality,  isectElimination,  because_Cache,  dependent_set_memberEquality,  imageElimination,  baseClosed,  imageMemberEquality,  sqequalRule,  dependent_pairFormation,  independent_pairFormation,  rename,  setElimination,  productElimination,  independent_functionElimination,  hypothesisEquality,  thin,  dependent_functionElimination,  sqequalHypSubstitution,  hypothesis,  lambdaFormation,  sqequalReflexivity,  computationStep,  sqequalTransitivity,  sqequalSubstitution,  extract_by_obid,  introduction,  cut,  equalitySymmetry,  equalityTransitivity,  functionExtensionality,  promote_hyp

Latex:
\mforall{}I:Interval.  \mforall{}f:I  {}\mrightarrow{}\mBbbR{}.
    ((\mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .    ((x  <  y)  {}\mRightarrow{}  ((f  x)  <  (f  y))))
    {}\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  <  b)  \mwedge{}  ((f  a)  \mleq{}  x)  \mwedge{}  (x  \mleq{}  (f  b))))
                {}\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))))
                          \mwedge{}  (\mforall{}x,y:\{t:\mBbbR{}|  t  \mmember{}  J\}  .    ((x  =  y)  {}\mRightarrow{}  ((g  x)  =  (g  y)))))))))



Date html generated: 2017_10_03-AM-10_32_58
Last ObjectModification: 2017_07_30-AM-11_49_10

Theory : reals


Home Index