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Theorem lmmo

Description: A sequence in a Hausdorff space converges to at most one limit. Part of Lemma 1.4-2(a) of Kreyszig p. 26. (Contributed by NM, 31-Jan-2008) (Proof shortened by Mario Carneiro, 1-May-2014)

Ref Expression
Hypotheses lmmo.1 φ J Haus
lmmo.4 φ F t J A
lmmo.5 φ F t J B
Assertion lmmo φ A = B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lmmo.1 φ J Haus
2 lmmo.4 φ F t J A
3 lmmo.5 φ F t J B
4 an4 x J y J A x B y x J A x y J B y
5 nnuz = 1
6 simprr φ x J A x A x
7 1zzd φ x J A x 1
8 2 adantr φ x J A x F t J A
9 simprl φ x J A x x J
10 5 6 7 8 9 lmcvg φ x J A x j k j F k x
11 10 ex φ x J A x j k j F k x
12 simprr φ y J B y B y
13 1zzd φ y J B y 1
14 3 adantr φ y J B y F t J B
15 simprl φ y J B y y J
16 5 12 13 14 15 lmcvg φ y J B y j k j F k y
17 16 ex φ y J B y j k j F k y
18 11 17 anim12d φ x J A x y J B y j k j F k x j k j F k y
19 5 rexanuz2 j k j F k x F k y j k j F k x j k j F k y
20 nnz j j
21 uzid j j j
22 ne0i j j j
23 20 21 22 3syl j j
24 r19.2z j k j F k x F k y k j F k x F k y
25 elin F k x y F k x F k y
26 n0i F k x y ¬ x y =
27 25 26 sylbir F k x F k y ¬ x y =
28 27 rexlimivw k j F k x F k y ¬ x y =
29 24 28 syl j k j F k x F k y ¬ x y =
30 23 29 sylan j k j F k x F k y ¬ x y =
31 30 rexlimiva j k j F k x F k y ¬ x y =
32 19 31 sylbir j k j F k x j k j F k y ¬ x y =
33 18 32 syl6 φ x J A x y J B y ¬ x y =
34 4 33 syl5bi φ x J y J A x B y ¬ x y =
35 34 expdimp φ x J y J A x B y ¬ x y =
36 imnan A x B y ¬ x y = ¬ A x B y x y =
37 35 36 sylib φ x J y J ¬ A x B y x y =
38 df-3an A x B y x y = A x B y x y =
39 37 38 sylnibr φ x J y J ¬ A x B y x y =
40 39 anassrs φ x J y J ¬ A x B y x y =
41 40 nrexdv φ x J ¬ y J A x B y x y =
42 41 nrexdv φ ¬ x J y J A x B y x y =
43 haustop J Haus J Top
44 1 43 syl φ J Top
45 toptopon2 J Top J TopOn J
46 44 45 sylib φ J TopOn J
47 lmcl J TopOn J F t J A A J
48 46 2 47 syl2anc φ A J
49 lmcl J TopOn J F t J B B J
50 46 3 49 syl2anc φ B J
51 eqid J = J
52 51 hausnei J Haus A J B J A B x J y J A x B y x y =
53 52 3exp2 J Haus A J B J A B x J y J A x B y x y =
54 1 48 50 53 syl3c φ A B x J y J A x B y x y =
55 54 necon1bd φ ¬ x J y J A x B y x y = A = B
56 42 55 mpd φ A = B