Theorem foco2 5800

Description: If a composition of two functions is surjective, then the function on the left is surjective. (Contributed by Jeff Madsen, 16-Jun-2011.)

Assertion

Ref	Expression
foco2	|- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B -onto-> C )

Proof of Theorem foco2

Dummy variables x y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 999	. 2 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B --> C )
2		foelrn 5799	. . . . . 6 |- ( ( ( F o. G ) : A -onto-> C /\ y e. C ) -> E. z e. A y = ( ( F o. G ) ` z ) )
3		ffvelcdm 5695	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G : A --> B /\ z e. A ) -> ( G ` z ) e. B )
4	3	adantll 476	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( G ` z ) e. B )
5		fvco3 5632	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G : A --> B /\ z e. A ) -> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
6	5	adantll 476	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
7		fveq2 5558	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = ( G ` z ) -> ( F ` x ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
8	7	eqeq2d 2208	. . . . . . . . . 10 |- ( x = ( G ` z ) -> ( ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) <-> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) ) )
9	8	rspcev 2868	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( G ` z ) e. B /\ ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) ) -> E. x e. B ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) )
10	4, 6, 9	syl2anc 411	. . . . . . . 8 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> E. x e. B ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) )
11		eqeq1 2203	. . . . . . . . 9 |- ( y = ( ( F o. G ) ` z ) -> ( y = ( F ` x ) <-> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) ) )
12	11	rexbidv 2498	. . . . . . . 8 |- ( y = ( ( F o. G ) ` z ) -> ( E. x e. B y = ( F ` x ) <-> E. x e. B ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) ) )
13	10, 12	syl5ibrcom 157	. . . . . . 7 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( y = ( ( F o. G ) ` z ) -> E. x e. B y = ( F ` x ) ) )
14	13	rexlimdva 2614	. . . . . 6 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) -> ( E. z e. A y = ( ( F o. G ) ` z ) -> E. x e. B y = ( F ` x ) ) )
15	2, 14	syl5 32	. . . . 5 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) -> ( ( ( F o. G ) : A -onto-> C /\ y e. C ) -> E. x e. B y = ( F ` x ) ) )
16	15	impl 380	. . . 4 |- ( ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) /\ y e. C ) -> E. x e. B y = ( F ` x ) )
17	16	ralrimiva 2570	. . 3 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> A. y e. C E. x e. B y = ( F ` x ) )
18	17	3impa 1196	. 2 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> A. y e. C E. x e. B y = ( F ` x ) )
19		dffo3 5709	. 2 |- ( F : B -onto-> C <-> ( F : B --> C /\ A. y e. C E. x e. B y = ( F ` x ) ) )
20	1, 18, 19	sylanbrc 417	1 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B -onto-> C )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   /\ w3a 980   = wceq 1364   e. wcel 2167   A.wral 2475   E.wrex 2476   o. ccom 4667   -->wf 5254   -onto->wfo 5256   ` cfv 5258

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ral 2480  df-rex 2481  df-v 2765  df-sbc 2990  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-fo 5264  df-fv 5266

This theorem is referenced by: (None)