English
If f is monotone and surjective, then for any a,b, SurjOn f (Ico a b) (Ico(f a) (f b)).
Русский
Если f монотонна и сюрьективна, то для любых a,b выполняется SurjOn f (Ico a b) (Ico(f a) (f b)).
LaTeX
$$$\operatorname{SurjOn} f\ (\mathrm{Ico}\ a\ b)\ (\mathrm{Ico}\ (f a)\ (f b))$$$
Lean4
theorem surjOn_Ioo_of_monotone_surjective (h_mono : Monotone f) (h_surj : Function.Surjective f) (a b : α) :
SurjOn f (Ioo a b) (Ioo (f a) (f b)) := by
intro p hp
rcases h_surj p with ⟨x, rfl⟩
refine ⟨x, mem_Ioo.2 ?_, rfl⟩
contrapose! hp
exact fun h => h.2.not_ge (h_mono <| hp <| h_mono.reflect_lt h.1)