Theorem dffo3 7048

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 6750	. 2 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ran 𝐹 = 𝐵))
2		ffn 6662	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
3		fnrnfv 6893	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → ran 𝐹 = {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)})
4	3	eqeq1d 2739	. . . . 5 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → (ran 𝐹 = 𝐵 ↔ {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵))
5	2, 4	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (ran 𝐹 = 𝐵 ↔ {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵))
6		dfbi2 474	. . . . . . 7 ⊢ ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
7		simpr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → 𝑦 = (𝐹‘𝑥))
8		ffvelcdm 7027	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
9	8	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
10	7, 9	eqeltrd 2837	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
11	10	rexlimdva2 3141	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵))
12	11	biantrurd 532	. . . . . . 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 290	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → ((∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
14	13	albidv 1922	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
15		eqabcb 2877	. . . . 5 ⊢ ({𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵 ↔ ∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵))
16		df-ral 3053	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
17	14, 15, 16	3bitr4g 314	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → ({𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
18	5, 17	bitrd 279	. . 3 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → (ran 𝐹 = 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
19	18	pm5.32i 574	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ran 𝐹 = 𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
20	1, 19	bitri 275	1 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395  ∀wal 1540   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  {cab 2715  ∀wral 3052  ∃wrex 3062  ran crn 5625   Fn wfn 6487  ⟶wf 6488  –onto→wfo 6490  ‘cfv 6492

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pr 5370

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rab 3391  df-v 3432  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4275  df-if 4468  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5519  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-fo 6498  df-fv 6500

This theorem is referenced by:  dffo4  7049  foelrn  7053  foco2  7055  fcofo  7236  foov  7534  fsetfocdm  8801  resixpfo  8877  fofinf1o  9235  wdom2d  9488  brwdom3  9490  isf32lem9  10274  hsmexlem2  10340  cnref1o  12926  tpfo  14453  wwlktovfo  14911  1arith  16889  fullestrcsetc  18108  fullsetcestrc  18123  orbsta  19279  symgextfo  19388  symgfixfo  19405  pwssplit1  21046  rngqiprngimfo  21291  znf1o  21541  cygznlem3  21559  scmatfo  22505  m2cpmfo  22731  pm2mpfo  22789  recosf1o  26512  efif1olem4  26522  mpodvdsmulf1o  27171  dvdsmulf1o  27173  cutsfo  27911  addsfo  27989  negsfo  28059  subsfo  28071  wlkswwlksf1o  29962  wwlksnextsurj  29983  clwlkclwwlkfo  30094  clwwlkfo  30135  eucrctshift  30328  frgrncvvdeqlem9  30392  numclwwlk1lem2fo  30443  mndlactfo  33102  mndractfo  33104  subfacp1lem3  35380  cvmfolem  35477  finixpnum  37940  sticksstones3  42601  wessf1ornlem  45633  projf1o  45644  sumnnodd  46078  dvnprodlem1  46392  fourierdlem54  46606  nnfoctbdjlem  46901  isomenndlem  46976  fsetsnfo  47513  cfsetsnfsetfo  47520  sprsymrelfo  47969  prproropf1o  47979  uspgrsprfo  48636  1arymaptfo  49131  2arymaptfo  49142  rrx2xpref1o  49206  slotresfo  49386  basresposfo  49465  oppff1o  49636  diag1f1o  50021  diag2f1o  50024