Metamath Proof Explorer


Theorem f1oexbi

Description: There is a one-to-one onto function from a set to a second set iff there is a one-to-one onto function from the second set to the first set. (Contributed by Alexander van der Vekens, 30-Sep-2018)

Ref Expression
Assertion f1oexbi ( ∃ 𝑓 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 ↔ ∃ 𝑔 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex 𝑓 ∈ V
2 1 cnvex 𝑓 ∈ V
3 f1ocnv ( 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 𝑓 : 𝐵1-1-onto𝐴 )
4 f1oeq1 ( 𝑔 = 𝑓 → ( 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 𝑓 : 𝐵1-1-onto𝐴 ) )
5 4 spcegv ( 𝑓 ∈ V → ( 𝑓 : 𝐵1-1-onto𝐴 → ∃ 𝑔 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 ) )
6 2 3 5 mpsyl ( 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 → ∃ 𝑔 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 )
7 6 exlimiv ( ∃ 𝑓 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 → ∃ 𝑔 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 )
8 vex 𝑔 ∈ V
9 8 cnvex 𝑔 ∈ V
10 f1ocnv ( 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 𝑔 : 𝐴1-1-onto𝐵 )
11 f1oeq1 ( 𝑓 = 𝑔 → ( 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 𝑔 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) )
12 11 spcegv ( 𝑔 ∈ V → ( 𝑔 : 𝐴1-1-onto𝐵 → ∃ 𝑓 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 ) )
13 9 10 12 mpsyl ( 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 → ∃ 𝑓 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 )
14 13 exlimiv ( ∃ 𝑔 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 → ∃ 𝑓 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 )
15 7 14 impbii ( ∃ 𝑓 𝑓 : 𝐴1-1-onto𝐵 ↔ ∃ 𝑔 𝑔 : 𝐵1-1-onto𝐴 )