English
Let X be a linear order with LocallyFiniteOrder. For any s ⊆ WithTop X, the induced order on s is densely ordered iff s is subsingleton.
Русский
Пусть X — линейно упорядоченное множество с LocallyFiniteOrder. Для любого подмножества s ⊆ WithTop X соответствующий порядок плотно упорядочен тогда и только тогда, когда s является одиночным.
LaTeX
$$$\mathrm{DenselyOrdered}(s) \iff \mathrm{Subsingleton}(s).$$$
Lean4
theorem denselyOrdered_set_iff_subsingleton {s : Set (WithTop X)} : DenselyOrdered s ↔ s.Subsingleton :=
by
have he : StrictAnti (WithTop.toDual.image s) := WithTop.toDual.image_strictAnti _ (fun ⦃a b⦄ a ↦ a)
rw [denselyOrdered_iff_of_strictAnti _ he, WithBot.denselyOrdered_set_iff_subsingleton,
WithTop.toDual.injective.subsingleton_image_iff]