Theorem dffo3 7105

Description: An onto mapping expressed in terms of function values. (Contributed by NM, 29-Oct-2006.)

Assertion

Ref	Expression
dffo3	⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦

Proof of Theorem dffo3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dffo2 6803	. 2 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ran 𝐹 = 𝐵))
2		ffn 6712	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
3		fnrnfv 6947	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → ran 𝐹 = {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)})
4	3	eqeq1d 2762	. . . . 5 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → (ran 𝐹 = 𝐵 ↔ {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵))
5	2, 4	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (ran 𝐹 = 𝐵 ↔ {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵))
6		dfbi2 480	. . . . . . 7 ⊢ ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
7		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → 𝑦 = (𝐹‘𝑥))
8		ffvelcdm 7084	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
9	8	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
10	7, 9	eqeltrd 2860	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
11	10	rexlimdva2 3165	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵))
12	11	biantrurd 542	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → ((𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) ↔ ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))))
13	6, 12	bitr4id 293	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
14	13	albidv 1952	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
15		eqabcb 2900	. . . . 5 ⊢ ({𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵 ↔ ∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵))
16		df-ral 3077	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
17	14, 15, 16	3bitr4g 317	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → ({𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
18	5, 17	bitrd 282	. . 3 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (ran 𝐹 = 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
19	18	pm5.32i 585	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ran 𝐹 = 𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
20	1, 19	bitri 278	1 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1567   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  {cab 2738  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  ran crn 5651   Fn wfn 6536  ⟶wf 6537  –onto→wfo 6539  ‘cfv 6541

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-ss 3897  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-fo 6547  df-fv 6549

This theorem is used by:  dffo4  7106  foelrn  7110  foco2  7112  fcofo  7298  foov  7597  fsetfocdm  8888  resixpfo  8969  fofinf1o  9326  wdom2d  9579  brwdom3  9581  isf32lem9  10444  hsmexlem2  10510  cnref1o  13118  tpfo  14650  wwlktovfo  15118  1arith  17112  fullestrcsetc  18332  fullsetcestrc  18347  orbsta  19534  symgextfo  19643  symgfixfo  19660  pwssplit1  21341  rngqiprngimfo  21604  znf1o  21864  cygznlem3  21882  scmatfo  22852  m2cpmfo  23081  pm2mpfo  23139  recosf1o  26870  efif1olem4  26880  mpodvdsmulf1o  27528  dvdsmulf1o  27530  cutsfo  28298  addsfo  28376  negsfo  28446  subsfo  28458  wlkswwlksf1o  30475  wwlksnextsurj  30496  clwlkclwwlkfo  30607  clwwlkfo  30648  eucrctshift  30851  frgrncvvdeqlem9  30915  numclwwlk1lem2fo  30966  mndlactfo  33636  mndractfo  33638  rankfo  35789  subfacp1lem3  36035  cvmfolem  36132  finixpnum  38635  sticksstones3  43305  wessf1ornlem  46307  projf1o  46318  sumnnodd  46749  dvnprodlem1  47063  fourierdlem54  47277  nnfoctbdjlem  47572  isomenndlem  47647  fsetsnfo  48230  cfsetsnfsetfo  48237  sprsymrelfo  48686  prproropf1o  48696  uspgrsprfo  49353  1arymaptfo  49862  2arymaptfo  49873  slotresfo  50120  basresposfo  50199  oppff1o  50372  diag1f1o  50776  diag2f1o  50782