Theorem foco2 5339

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 938	. 2 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B --> C )
2		foelrn 5338	. . . . . 6 |- ( ( ( F o. G ) : A -onto-> C /\ y e. C ) -> E. z e. A y = ( ( F o. G ) ` z ) )
3		ffvelrn 5321	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G : A --> B /\ z e. A ) -> ( G ` z ) e. B )
4	3	adantll 459	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( G ` z ) e. B )
5		fvco3 5265	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G : A --> B /\ z e. A ) -> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
6	5	adantll 459	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
7		fveq2 5198	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = ( G ` z ) -> ( F ` x ) = ( F ` ( G ` z ) ) )
8	7	eqeq2d 2092	. . . . . . . . . 10 |- ( x = ( G ` z ) -> ( ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) <-> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` ( G ` z ) ) ) )
9	8	rspcev 2701	. . . . . . . . 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 403	. . . . . . . 8 |- ( ( ( F : B --> C /\ G : A --> B ) /\ z e. A ) -> E. x e. B ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) )
11		eqeq1 2087	. . . . . . . . 9 |- ( y = ( ( F o. G ) ` z ) -> ( y = ( F ` x ) <-> ( ( F o. G ) ` z ) = ( F ` x ) ) )
12	11	rexbidv 2369	. . . . . . . 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 155	. . . . . . 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 2477	. . . . . 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 372	. . . 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 2434	. . 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 1133	. 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 5335	. 2 |- ( F : B -onto-> C <-> ( F : B --> C /\ A. y e. C E. x e. B y = ( F ` x ) ) )
20	1, 18, 19	sylanbrc 408	1 |- ( ( F : B --> C /\ G : A --> B /\ ( F o. G ) : A -onto-> C ) -> F : B -onto-> C )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 102   /\ w3a 919   = wceq 1284   e. wcel 1433   A.wral 2348   E.wrex 2349   o. ccom 4367   -->wf 4918   -onto->wfo 4920   ` cfv 4922

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-sep 3896  ax-pow 3948  ax-pr 3964

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 921  df-tru 1287  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ral 2353  df-rex 2354  df-v 2603  df-sbc 2816  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-br 3786  df-opab 3840  df-mpt 3841  df-id 4048  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-ima 4376  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-fo 4928  df-fv 4930

This theorem is referenced by: (None)