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Theorem iducn

Description: The identity is uniformly continuous from a uniform structure to itself. Example 1 of BourbakiTop1 p. II.6. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Nov-2017)

Ref Expression
Assertion iducn ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → I ↾ X ∈ U uCn U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 f1oi ⊢ I ↾ X : X ⟶ 1-1 onto X
2 f1of ⊢ I ↾ X : X ⟶ 1-1 onto X → I ↾ X : X ⟶ X
3 1 2 mp1i ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → I ↾ X : X ⟶ X
4 simpr ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ s ∈ U → s ∈ U
5 fvresi ⊢ x ∈ X → I ↾ X ⁡ x = x
6 fvresi ⊢ y ∈ X → I ↾ X ⁡ y = y
7 5 6 breqan12d ⊢ x ∈ X ∧ y ∈ X → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y ↔ x s y
8 7 biimprd ⊢ x ∈ X ∧ y ∈ X → x s y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
9 8 adantl ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ s ∈ U ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x s y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
10 9 ralrimivva ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ s ∈ U → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x s y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
11 breq ⊢ r = s → x r y ↔ x s y
12 11 imbi1d ⊢ r = s → x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y ↔ x s y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
13 12 2ralbidv ⊢ r = s → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y ↔ ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x s y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
14 13 rspcev ⊢ s ∈ U ∧ ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x s y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y → ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
15 4 10 14 syl2anc ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ s ∈ U → ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
16 15 ralrimiva ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → ∀ s ∈ U ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
17 isucn ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ U ∈ UnifOn ⁡ X → I ↾ X ∈ U uCn U ↔ I ↾ X : X ⟶ X ∧ ∀ s ∈ U ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
18 17 anidms ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → I ↾ X ∈ U uCn U ↔ I ↾ X : X ⟶ X ∧ ∀ s ∈ U ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → I ↾ X ⁡ x s I ↾ X ⁡ y
19 3 16 18 mpbir2and ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → I ↾ X ∈ U uCn U