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Theorem cocan1

Description: An injection is left-cancelable. (Contributed by FL, 2-Aug-2009) (Revised by Mario Carneiro, 21-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion cocan1 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F ∘ H = F ∘ K ↔ H = K

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fvco3 ⊢ H : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ∘ H ⁡ x = F ⁡ H ⁡ x
2 1 3ad2antl2 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ∘ H ⁡ x = F ⁡ H ⁡ x
3 fvco3 ⊢ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ∘ K ⁡ x = F ⁡ K ⁡ x
4 3 3ad2antl3 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ∘ K ⁡ x = F ⁡ K ⁡ x
5 2 4 eqeq12d ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ∘ H ⁡ x = F ∘ K ⁡ x ↔ F ⁡ H ⁡ x = F ⁡ K ⁡ x
6 simpl1 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F : B ⟶ 1-1 C
7 ffvelcdm ⊢ H : A ⟶ B ∧ x ∈ A → H ⁡ x ∈ B
8 7 3ad2antl2 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → H ⁡ x ∈ B
9 ffvelcdm ⊢ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → K ⁡ x ∈ B
10 9 3ad2antl3 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → K ⁡ x ∈ B
11 f1fveq ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H ⁡ x ∈ B ∧ K ⁡ x ∈ B → F ⁡ H ⁡ x = F ⁡ K ⁡ x ↔ H ⁡ x = K ⁡ x
12 6 8 10 11 syl12anc ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ⁡ H ⁡ x = F ⁡ K ⁡ x ↔ H ⁡ x = K ⁡ x
13 5 12 bitrd ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B ∧ x ∈ A → F ∘ H ⁡ x = F ∘ K ⁡ x ↔ H ⁡ x = K ⁡ x
14 13 ralbidva ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → ∀ x ∈ A F ∘ H ⁡ x = F ∘ K ⁡ x ↔ ∀ x ∈ A H ⁡ x = K ⁡ x
15 f1f ⊢ F : B ⟶ 1-1 C → F : B ⟶ C
16 15 3ad2ant1 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F : B ⟶ C
17 16 ffnd ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F Fn B
18 simp2 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → H : A ⟶ B
19 fnfco ⊢ F Fn B ∧ H : A ⟶ B → F ∘ H Fn A
20 17 18 19 syl2anc ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F ∘ H Fn A
21 simp3 ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → K : A ⟶ B
22 fnfco ⊢ F Fn B ∧ K : A ⟶ B → F ∘ K Fn A
23 17 21 22 syl2anc ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F ∘ K Fn A
24 eqfnfv ⊢ F ∘ H Fn A ∧ F ∘ K Fn A → F ∘ H = F ∘ K ↔ ∀ x ∈ A F ∘ H ⁡ x = F ∘ K ⁡ x
25 20 23 24 syl2anc ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F ∘ H = F ∘ K ↔ ∀ x ∈ A F ∘ H ⁡ x = F ∘ K ⁡ x
26 18 ffnd ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → H Fn A
27 21 ffnd ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → K Fn A
28 eqfnfv ⊢ H Fn A ∧ K Fn A → H = K ↔ ∀ x ∈ A H ⁡ x = K ⁡ x
29 26 27 28 syl2anc ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → H = K ↔ ∀ x ∈ A H ⁡ x = K ⁡ x
30 14 25 29 3bitr4d ⊢ F : B ⟶ 1-1 C ∧ H : A ⟶ B ∧ K : A ⟶ B → F ∘ H = F ∘ K ↔ H = K