let p1, p2, p3, p4 be Point of (TOP-REAL 2); for P being non empty compact Subset of (TOP-REAL 2)
for f being Function of (TOP-REAL 2),(TOP-REAL 2) st P = circle 0 ,0 ,1 & f = Sq_Circ holds
( p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 iff f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P )
let P be non empty compact Subset of (TOP-REAL 2); for f being Function of (TOP-REAL 2),(TOP-REAL 2) st P = circle 0 ,0 ,1 & f = Sq_Circ holds
( p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 iff f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P )
let f be Function of (TOP-REAL 2),(TOP-REAL 2); ( P = circle 0 ,0 ,1 & f = Sq_Circ implies ( p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 iff f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P ) )
set K = rectangle (- 1),1,(- 1),1;
assume that
A1:
P = circle 0 ,0 ,1
and
A2:
f = Sq_Circ
; ( p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 iff f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P )
A3:
rectangle (- 1),1,(- 1),1 is being_simple_closed_curve
by Th60;
circle 0 ,0 ,1 = { p5 where p5 is Point of (TOP-REAL 2) : |.p5.| = 1 }
by Th33;
then A4:
P is being_simple_closed_curve
by A1, JGRAPH_3:36;
thus
( p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 implies f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P )
( f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P implies p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 )proof
assume A5:
p1,
p2,
p3,
p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
;
f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P
now per cases
( ( LE p1,p2, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p2,p3, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p3,p4, rectangle (- 1),1,(- 1),1 ) or ( LE p2,p3, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p3,p4, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p4,p1, rectangle (- 1),1,(- 1),1 ) or ( LE p3,p4, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p4,p1, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p1,p2, rectangle (- 1),1,(- 1),1 ) or ( LE p4,p1, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p1,p2, rectangle (- 1),1,(- 1),1 & LE p2,p3, rectangle (- 1),1,(- 1),1 ) )
by A5, JORDAN17:def 1;
case
(
LE p1,
p2,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p2,
p3,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p3,
p4,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 )
;
f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on Pend; case
(
LE p2,
p3,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p3,
p4,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p4,
p1,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 )
;
f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on Pend; case
(
LE p3,
p4,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p4,
p1,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p1,
p2,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 )
;
f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on Pend; case
(
LE p4,
p1,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p1,
p2,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 &
LE p2,
p3,
rectangle (- 1),1,
(- 1),1 )
;
f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on Pend; end; end;
hence
f . p1,
f . p2,
f . p3,
f . p4 are_in_this_order_on P
;
verum
end;
thus
( f . p1,f . p2,f . p3,f . p4 are_in_this_order_on P implies p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1 )
verumproof
assume A6:
f . p1,
f . p2,
f . p3,
f . p4 are_in_this_order_on P
;
p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1
now per cases
( ( LE f . p1,f . p2,P & LE f . p2,f . p3,P & LE f . p3,f . p4,P ) or ( LE f . p2,f . p3,P & LE f . p3,f . p4,P & LE f . p4,f . p1,P ) or ( LE f . p3,f . p4,P & LE f . p4,f . p1,P & LE f . p1,f . p2,P ) or ( LE f . p4,f . p1,P & LE f . p1,f . p2,P & LE f . p2,f . p3,P ) )
by A6, JORDAN17:def 1;
case
(
LE f . p1,
f . p2,
P &
LE f . p2,
f . p3,
P &
LE f . p3,
f . p4,
P )
;
p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1end; case
(
LE f . p2,
f . p3,
P &
LE f . p3,
f . p4,
P &
LE f . p4,
f . p1,
P )
;
p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1then
p2,
p3,
p4,
p1 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
by A1, A2, Th87;
hence
p1,
p2,
p3,
p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
by A3, JORDAN17:12;
verum end; case
(
LE f . p3,
f . p4,
P &
LE f . p4,
f . p1,
P &
LE f . p1,
f . p2,
P )
;
p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1then
p3,
p4,
p1,
p2 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
by A1, A2, Th87;
hence
p1,
p2,
p3,
p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
by A3, JORDAN17:11;
verum end; case
(
LE f . p4,
f . p1,
P &
LE f . p1,
f . p2,
P &
LE f . p2,
f . p3,
P )
;
p1,p2,p3,p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,(- 1),1then
p4,
p1,
p2,
p3 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
by A1, A2, Th87;
hence
p1,
p2,
p3,
p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
by A3, JORDAN17:10;
verum end; end; end;
hence
p1,
p2,
p3,
p4 are_in_this_order_on rectangle (- 1),1,
(- 1),1
;
verum
end;