Dado que [math] g \ circ f: A \ to C [/ math] es invertible, necesitamos mostrar que [math] g: B \ to C [/ math] está en y [math] f: A \ to B [/ math] es uno a uno.
- Deje que [math] y \ en C [/ math] sea arbitrario. Necesitamos mostrar la existencia de alguna [matemática] x \ en B [/ matemática] tal que [matemática] g (x) = y [/ matemática]. Como [math] g \ circ f [/ math] es invertible, la función [math] g \ circ f [/ math] está activada. En otras palabras, por cada [matemática] \ alpha \ en C [/ matemática], hay alguna [matemática] \ beta \ en A [/ matemática] tal que [matemática] g \ circ f (\ beta) = \ alfa [/ math], es decir, [math] g (f (\ beta)) = \ alpha [/ math]. En particular, para [matemática] y \ en C [/ matemática], hay [matemática] z \ en A [/ matemática] tal que [matemática] g (f (z)) = y [/ matemática]. Pero tenemos [matemáticas] f (z) \ en B [/ matemáticas]. Configurando [math] x: = f (z) [/ math], tenemos [math] g (z) = y [/ math]. Como [math] y [/ math] era arbitrario, esto es cierto para cada [math] y \ en C [/ math]. Por lo tanto [math] g [/ math] está en.
- Deje [math] x, y \ en A [/ math] tal que [math] x \ neq y [/ math]. Como [math] g \ circ f [/ math] es invertible, la función [math] g \ circ f [/ math] es one-one. Por lo tanto, tenemos [matemáticas] g \ circ f (x) \ neq g \ circ f (y) [/ math], es decir, [matemáticas] g (f (x)) \ neq g (f (y)) [/ matemáticas]. De esto podemos concluir que [matemáticas] f (x) \ neq f (y) [/ matemáticas] – porque si [matemáticas] f (x) = f (y) [/ matemáticas], entonces [matemáticas] g (f (x)) = g (f (y)) [/ math], una contradicción. Por lo tanto, tenemos [math] f (x) \ neq f (y) [/ math] siempre que [math] x \ neq y [/ math]. Por lo tanto, [math] f [/ math] es uno a uno.