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Theorem fcof1

Description: An application is injective if a retraction exists. Proposition 8 of BourbakiEns p. E.II.18. (Contributed by FL, 11-Nov-2011) (Revised by Mario Carneiro, 27-Dec-2014)

Ref Expression
Assertion fcof1 ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A → F : A ⟶ 1-1 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A → F : A ⟶ B
2 simprr ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F ⁡ x = F ⁡ y
3 2 fveq2d ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ⁡ F ⁡ x = R ⁡ F ⁡ y
4 simpll ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F : A ⟶ B
5 simprll ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → x ∈ A
6 fvco3 ⊢ F : A ⟶ B ∧ x ∈ A → R ∘ F ⁡ x = R ⁡ F ⁡ x
7 4 5 6 syl2anc ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ∘ F ⁡ x = R ⁡ F ⁡ x
8 simprlr ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → y ∈ A
9 fvco3 ⊢ F : A ⟶ B ∧ y ∈ A → R ∘ F ⁡ y = R ⁡ F ⁡ y
10 4 8 9 syl2anc ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ∘ F ⁡ y = R ⁡ F ⁡ y
11 3 7 10 3eqtr4d ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ∘ F ⁡ x = R ∘ F ⁡ y
12 simplr ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ∘ F = I ↾ A
13 12 fveq1d ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ∘ F ⁡ x = I ↾ A ⁡ x
14 12 fveq1d ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → R ∘ F ⁡ y = I ↾ A ⁡ y
15 11 13 14 3eqtr3d ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → I ↾ A ⁡ x = I ↾ A ⁡ y
16 fvresi ⊢ x ∈ A → I ↾ A ⁡ x = x
17 5 16 syl ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → I ↾ A ⁡ x = x
18 fvresi ⊢ y ∈ A → I ↾ A ⁡ y = y
19 8 18 syl ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → I ↾ A ⁡ y = y
20 15 17 19 3eqtr3d ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
21 20 expr ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
22 21 ralrimivva ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
23 dff13 ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
24 1 22 23 sylanbrc ⊢ F : A ⟶ B ∧ R ∘ F = I ↾ A → F : A ⟶ 1-1 B