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Theorem f1oenfirn

Description: If the range of a one-to-one, onto function is finite, then the domain and range of the function are equinumerous. (Contributed by BTernaryTau, 9-Sep-2024)

Ref Expression
Assertion f1oenfirn ( ( 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐴𝐵 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 f1ocnv ( 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 𝐹 : 𝐵1-1-onto𝐴 )
2 f1ofn ( 𝐹 : 𝐵1-1-onto𝐴 𝐹 Fn 𝐵 )
3 fnfi ( ( 𝐹 Fn 𝐵𝐵 ∈ Fin ) → 𝐹 ∈ Fin )
4 2 3 sylan ( ( 𝐹 : 𝐵1-1-onto𝐴𝐵 ∈ Fin ) → 𝐹 ∈ Fin )
5 1 4 sylan ( ( 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵𝐵 ∈ Fin ) → 𝐹 ∈ Fin )
6 5 ancoms ( ( 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐹 ∈ Fin )
7 cnvfi ( 𝐹 ∈ Fin → 𝐹 ∈ Fin )
8 f1orel ( 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 → Rel 𝐹 )
9 dfrel2 ( Rel 𝐹 𝐹 = 𝐹 )
10 8 9 sylib ( 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 𝐹 = 𝐹 )
11 10 eleq1d ( 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 → ( 𝐹 ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin ) )
12 11 biimpac ( ( 𝐹 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐹 ∈ Fin )
13 7 12 sylan ( ( 𝐹 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐹 ∈ Fin )
14 6 13 sylancom ( ( 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐹 ∈ Fin )
15 f1oen3g ( ( 𝐹 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐴𝐵 )
16 14 15 sylancom ( ( 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) → 𝐴𝐵 )