Theorem dffo3 7134

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

Assertion

Ref	Expression
dffo3	⊢ (𝐹:𝐴⟶onto𝐵 ↔ (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 6830	. 2 ⊢ (𝐹:𝐴⟶onto𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ran 𝐹 = 𝐵))
2		ffn 6739	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
3		fnrnfv 6975	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → ran 𝐹 = {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)})
4	3	eqeq1d 2765	. . . . 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 7113	. . . . . . . . . . 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 2864	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
11	10	rexlimdva2 3169	. . . . . . . 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 1955	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
15		eqabcb 2904	. . . . 5 ⊢ ({𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵 ↔ ∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵))
16		df-ral 3081	. . . . 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⟶onto𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {cab 2741  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  ran crn 5659   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ⟶ontowfo 6564  ‘cfv 6566

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pr 5398

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5553  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-fo 6572  df-fv 6574

This theorem is used by:  dffo4  7135  foelrn  7139  foco2  7141  fcofo  7327  foov  7627  fsetfocdm  8921  resixpfo  9002  fofinf1o  9359  wdom2d  9611  brwdom3  9613  isf32lem9  10478  hsmexlem2  10544  cnref1o  13153  tpfo  14686  wwlktovfo  15154  1arith  17149  fullestrcsetc  18375  fullsetcestrc  18390  orbsta  19578  symgextfo  19687  symgfixfo  19704  pwssplit1  21385  rngqiprngimfo  21648  znf1o  21912  cygznlem3  21930  scmatfo  22900  m2cpmfo  23129  pm2mpfo  23187  recosf1o  26920  efif1olem4  26930  mpodvdsmulf1o  27578  dvdsmulf1o  27580  cutsfo  28348  addsfo  28426  negsfo  28496  subsfo  28508  wlkswwlksf1o  30525  wwlksnextsurj  30546  clwlkclwwlkfo  30657  clwwlkfo  30698  eucrctshift  30901  frgrncvvdeqlem9  30965  numclwwlk1lem2fo  31016  mndlactfo  33687  mndractfo  33689  rankfo  35858  subfacp1lem3  36155  cvmfolem  36252  finixpnum  38796  sticksstones3  43464  wessf1ornlem  46473  projf1o  46484  sumnnodd  46915  dvnprodlem1  47229  fourierdlem54  47443  nnfoctbdjlem  47738  isomenndlem  47813  fsetsnfo  48396  cfsetsnfsetfo  48403  sprsymrelfo  48852  prproropf1o  48862  uspgrsprfo  49519  1arymaptfo  50086  2arymaptfo  50097  slotresfo  50344  basresposfo  50423  oppff1o  50596  diag1f1o  51000  diag2f1o  51006