Für die erste Gleichung vielleicht so:
Sei x∈ f^-1(f(M)) .
==> ∃y∈f(M) mit f(x) = y.
Wenn f injektiv ist, ist x das einzige Element aus X mit
f(x)=y , und wegen y∈f(M) ist also x∈M.
Also hat man schon mal: Wenn f injektiv ist,
gilt beim ersten Gleichheit.
Ähnlich kannst du bei dem 2. mit "surjektiv" argumentieren.