Theorem dffo3 7103

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 6809	. 2 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ran 𝐹 = 𝐵))
2		ffn 6717	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
3		fnrnfv 6951	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → ran 𝐹 = {𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)})
4	3	eqeq1d 2733	. . . . 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 7083	. . . . . . . . . . 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 2832	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
11	10	rexlimdva2 3156	. . . . . . . 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 2874	. . . . 5 ⊢ ({𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)} = 𝐵 ↔ ∀𝑦(∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 ∈ 𝐵))
16		df-ral 3061	. . . . 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 205   ∧ wa 395  ∀wal 1538   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  {cab 2708  ∀wral 3060  ∃wrex 3069  ran crn 5677   Fn wfn 6538  ⟶wf 6539  –onto→wfo 6541  ‘cfv 6543

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rab 3432  df-v 3475  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-fo 6549  df-fv 6551

This theorem is referenced by:  dffo4  7104  foelrn  7108  foco2  7110  fcofo  7289  foov  7585  fsetfocdm  8861  resixpfo  8936  fofinf1o  9333  wdom2d  9581  brwdom3  9583  isf32lem9  10362  hsmexlem2  10428  cnref1o  12976  wwlktovfo  14916  1arith  16867  fullestrcsetc  18113  fullsetcestrc  18128  orbsta  19225  symgextfo  19338  symgfixfo  19355  pwssplit1  20903  rngqiprngimfo  21149  znf1o  21417  cygznlem3  21435  scmatfo  22352  m2cpmfo  22578  pm2mpfo  22636  recosf1o  26384  efif1olem4  26394  mpodvdsmulf1o  27039  dvdsmulf1o  27041  scutfo  27743  addsfo  27813  negsfo  27878  wlkswwlksf1o  29566  wwlksnextsurj  29587  clwlkclwwlkfo  29695  clwwlkfo  29736  eucrctshift  29929  frgrncvvdeqlem9  29993  numclwwlk1lem2fo  30044  subfacp1lem3  34637  cvmfolem  34734  finixpnum  36937  sticksstones3  41431  wessf1ornlem  44343  projf1o  44355  sumnnodd  44805  dvnprodlem1  45121  fourierdlem54  45335  nnfoctbdjlem  45630  isomenndlem  45705  fsetsnfo  46222  cfsetsnfsetfo  46229  sprsymrelfo  46624  prproropf1o  46634  isomuspgrlem2d  46958  uspgrsprfo  46985  1arymaptfo  47491  2arymaptfo  47502  rrx2xpref1o  47566