Si f es inyectiva, entonces f[s] ∩ f[t] ⊆ f[s ∩ t]

Demostrar con Lean4 que si \(f\) es inyectiva, entonces
\[ f[s] ∩ f[t] ⊆ f[s ∩ t] \]

Para ello, completar la siguiente teoría de Lean4:

1. Demostración en lenguaje natural

Sea \(y ∈ f[s] ∩ f[t]\). Entonces, existen \(x₁\) y \(x₂\) tales que
\begin{align}
&x₁ ∈ s \tag{1} \\
&f(x₁) = y \tag{2} \\
&x₂ ∈ t \tag{3} \\
&f(x₂) = y \tag{4}
\end{align}
De (2) y (4) se tiene que
\[ f(x₁) = f(x₂) \]
y, por ser \(f\) inyectiva, se tiene que
\[ x₁ = x₂ \]
y, por (1), se tiene que
\[ x₂ ∈ t \]
y, por (3), se tiene que
\[ x₂ ∈ s ∩ t \]
Por tanto,
\[ f(x₂) ∈ f[s ∩ t] \]
y, por (4),
\[ y ∈ f[s ∩ t] \]

2. Demostraciones con Lean4

Se puede interactuar con las demostraciones anteriores en Lean 4 Web.

3. Demostraciones con Isabelle/HOL

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