如果有单射f:XYf:X\to Y和单射g:YXg:Y\to X,那么存在着两个集合之间的双射φ:XY\varphi:X\to Y.

证明思路:
h=gfh=g \circ f
X=Xg(Y)X'=X-g(Y),A0=XA_{0}=X',A1=h(A0)A_{1}=h(A_{0}),A2=h(A1)A_{2}=h(A_{1}),\dots,An+1=h(An)A_{n+1}=h(A_{n})
A=n0AnA=\bigcup\limits_{n\geq 0 }A_{n}
考虑XX的子集的集合F={UXXh(U)U}\mathcal{F}=\{U\subset X\mid X' \cup h(U) \subset U\},AAF\mathcal{F}所有元素的交集,且有Xh(A)=AX' \cup h(A) =A.
定义φ={f(x)xAg1(x)xA\varphi = \begin{cases}f(x)&x \in A\\g^{-1}(x)&x \notin A\end{cases}
便得到了XYX\to Y的双射.