Theorem foco2 5701

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 982	. 2 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B --> C )
2		foelrn 5700	. . . . . 6 |- ( ( ( F o. G ) : A -onto-> C /\ y e. C ) -> E. z e. A y = ( ( F o. G ) ` z ) )
3		ffvelrn 5599	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G : A --> B /\ z e. A ) -> ( G ` z ) e. B )
4	3	adantll 468	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( G ` z ) e. B )
5		fvco3 5538	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G : A --> B /\ z e. A ) -> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
6	5	adantll 468	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
7		fveq2 5467	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = ( G ` z ) -> ( F ` x ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
8	7	eqeq2d 2169	. . . . . . . . . 10 |- ( x = ( G ` z ) -> ( ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) <-> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) ) )
9	8	rspcev 2816	. . . . . . . . 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 409	. . . . . . . 8 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> E. x e. B ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) )
11		eqeq1 2164	. . . . . . . . 9 |- ( y = ( ( F o. G ) ` z ) -> ( y = ( F ` x ) <-> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) ) )
12	11	rexbidv 2458	. . . . . . . 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 156	. . . . . . 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 2574	. . . . . 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 378	. . . 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 2530	. . 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 1177	. 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 5613	. 2 |- ( F : B -onto-> C <-> ( F : B --> C /\ A. y e. C E. x e. B y = ( F ` x ) ) )
20	1, 18, 19	sylanbrc 414	1 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B -onto-> C )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   /\ w3a 963   = wceq 1335   e. wcel 2128   A.wral 2435   E.wrex 2436   o. ccom 4589   -->wf 5165   -onto->wfo 5167   ` cfv 5169

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-io 699  ax-5 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-sep 4082  ax-pow 4135  ax-pr 4169

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1338  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ral 2440  df-rex 2441  df-v 2714  df-sbc 2938  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-pw 3545  df-sn 3566  df-pr 3567  df-op 3569  df-uni 3773  df-br 3966  df-opab 4026  df-mpt 4027  df-id 4253  df-xp 4591  df-rel 4592  df-cnv 4593  df-co 4594  df-dm 4595  df-rn 4596  df-res 4597  df-ima 4598  df-iota 5134  df-fun 5171  df-fn 5172  df-f 5173  df-fo 5175  df-fv 5177

This theorem is referenced by: (None)