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Theorem funco

Description: The composition of two functions is a function. Exercise 29 of TakeutiZaring p. 25. (Contributed by NM, 26-Jan-1997) (Proof shortened by Andrew Salmon, 17-Sep-2011)

Ref Expression
Assertion funco ⊢ Fun ⁡ F ∧ Fun ⁡ G → Fun ⁡ F ∘ G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 funmo ⊢ Fun ⁡ G → ∃* z x G z
2 funmo ⊢ Fun ⁡ F → ∃* y z F y
3 2 alrimiv ⊢ Fun ⁡ F → ∀ z ∃* y z F y
4 moexexvw ⊢ ∃* z x G z ∧ ∀ z ∃* y z F y → ∃* y ∃ z x G z ∧ z F y
5 1 3 4 syl2anr ⊢ Fun ⁡ F ∧ Fun ⁡ G → ∃* y ∃ z x G z ∧ z F y
6 5 alrimiv ⊢ Fun ⁡ F ∧ Fun ⁡ G → ∀ x ∃* y ∃ z x G z ∧ z F y
7 funopab ⊢ Fun ⁡ x y | ∃ z x G z ∧ z F y ↔ ∀ x ∃* y ∃ z x G z ∧ z F y
8 6 7 sylibr ⊢ Fun ⁡ F ∧ Fun ⁡ G → Fun ⁡ x y | ∃ z x G z ∧ z F y
9 df-co ⊢ F ∘ G = x y | ∃ z x G z ∧ z F y
10 9 funeqi ⊢ Fun ⁡ F ∘ G ↔ Fun ⁡ x y | ∃ z x G z ∧ z F y
11 8 10 sylibr ⊢ Fun ⁡ F ∧ Fun ⁡ G → Fun ⁡ F ∘ G