English
Given a finite nonempty set s and a function f, there exists a ∈ s such that f(a) ≤ f(b) for all b ∈ s.
Русский
Пусть s ненулево конечно и есть отображение f; тогда существует a ∈ s такой, что f(a) ≤ f(b) для всех b ∈ s.
LaTeX
$$$\\exists a \\in s, \\forall b \\in s, f(a) \\le f(b)$$$
Lean4
theorem exists_lower_bound_image [Nonempty α] [LinearOrder β] (s : Set α) (f : α → β) (h : s.Finite) :
∃ a : α, ∀ b ∈ s, f a ≤ f b := by
rcases s.eq_empty_or_nonempty with rfl | hs
· exact ‹Nonempty α›.elim fun a => ⟨a, fun _ => False.elim⟩
· rcases Set.exists_min_image s f h hs with ⟨x₀, _, hx₀⟩
exact ⟨x₀, fun x hx => hx₀ x hx⟩