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Theorem resf1ext2b

Description: Extension of an injection which is a restriction of a function. (Contributed by AV, 3-Oct-2025)

Ref Expression
Assertion resf1ext2b ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) ↔ Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fssres ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝐶𝐴 ) → ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶𝐵 )
2 1 3adant2 ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶𝐵 )
3 df-f1 ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶1-1𝐵 ↔ ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶𝐵 ∧ Fun ( 𝐹𝐶 ) ) )
4 resf1extb ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶1-1𝐵 ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) ↔ ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) –1-1𝐵 ) )
5 df-f1 ( ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) –1-1𝐵 ↔ ( ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ⟶ 𝐵 ∧ Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) )
6 5 simprbi ( ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) –1-1𝐵 → Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) )
7 4 6 biimtrdi ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶1-1𝐵 ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) → Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) )
8 7 expd ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶1-1𝐵 → ( ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) → Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) ) )
9 3 8 biimtrrid ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶𝐵 ∧ Fun ( 𝐹𝐶 ) ) → ( ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) → Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) ) )
10 2 9 mpand ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( Fun ( 𝐹𝐶 ) → ( ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) → Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) ) )
11 10 impd ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) → Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) )
12 simp1 ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → 𝐹 : 𝐴𝐵 )
13 simp3 ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → 𝐶𝐴 )
14 eldifi ( 𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) → 𝑋𝐴 )
15 14 snssd ( 𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) → { 𝑋 } ⊆ 𝐴 )
16 15 3ad2ant2 ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → { 𝑋 } ⊆ 𝐴 )
17 13 16 unssd ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ⊆ 𝐴 )
18 12 17 fssresd ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ⟶ 𝐵 )
19 3 simprbi ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶1-1𝐵 → Fun ( 𝐹𝐶 ) )
20 19 anim1i ( ( ( 𝐹𝐶 ) : 𝐶1-1𝐵 ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) → ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) )
21 4 20 biimtrrdi ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) –1-1𝐵 → ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) ) )
22 5 21 biimtrrid ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) : ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ⟶ 𝐵 ∧ Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) → ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) ) )
23 18 22 mpand ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) → ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) ) )
24 11 23 impbid ( ( 𝐹 : 𝐴𝐵𝑋 ∈ ( 𝐴𝐶 ) ∧ 𝐶𝐴 ) → ( ( Fun ( 𝐹𝐶 ) ∧ ( 𝐹𝑋 ) ∉ ( 𝐹𝐶 ) ) ↔ Fun ( 𝐹 ↾ ( 𝐶 ∪ { 𝑋 } ) ) ) )