Theorem catcinv 50627

Description: The property "𝐹 is an inverse of 𝐺 " in a category of small categories (in a universe). (Contributed by Zhi Wang, 14-Nov-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
catcinv.c	⊢ 𝐶 = (CatCat‘𝑈)
catcinv.n	⊢ 𝑁 = (Inv‘𝐶)
catcinv.h	⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
catcinv.i	⊢ 𝐼 = (idfunc‘𝑋)
catcinv.j	⊢ 𝐽 = (idfunc‘𝑌)

Assertion

Ref	Expression
catcinv	⊢ (𝐹(𝑋𝑁𝑌)𝐺 ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ ((𝐺 ∘func 𝐹) = 𝐼 ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽)))

Proof of Theorem catcinv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		catcinv.c	. . . 4 ⊢ 𝐶 = (CatCat‘𝑈)
2		catcinv.h	. . . 4 ⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
3		catcinv.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (idfunc‘𝑋)
4		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (Sect‘𝐶) = (Sect‘𝐶)
5	1, 2, 3, 4	catcsect 50626	. . 3 ⊢ (𝐹(𝑋(Sect‘𝐶)𝑌)𝐺 ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ (𝐺 ∘func 𝐹) = 𝐼))
6		catcinv.j	. . . . 5 ⊢ 𝐽 = (idfunc‘𝑌)
7	1, 2, 6, 4	catcsect 50626	. . . 4 ⊢ (𝐺(𝑌(Sect‘𝐶)𝑋)𝐹 ↔ ((𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋) ∧ 𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽))
8		ancom 466	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋) ∧ 𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)))
9	7, 8	bianbi 639	. . 3 ⊢ (𝐺(𝑌(Sect‘𝐶)𝑋)𝐹 ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽))
10	5, 9	anbi12i 640	. 2 ⊢ ((𝐹(𝑋(Sect‘𝐶)𝑌)𝐺 ∧ 𝐺(𝑌(Sect‘𝐶)𝑋)𝐹) ↔ (((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ (𝐺 ∘func 𝐹) = 𝐼) ∧ ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽)))
11		catcinv.n	. . 3 ⊢ 𝑁 = (Inv‘𝐶)
12	11, 4	isinv2 50233	. 2 ⊢ (𝐹(𝑋𝑁𝑌)𝐺 ↔ (𝐹(𝑋(Sect‘𝐶)𝑌)𝐺 ∧ 𝐺(𝑌(Sect‘𝐶)𝑋)𝐹))
13		anandi 689	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ ((𝐺 ∘func 𝐹) = 𝐼 ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽)) ↔ (((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ (𝐺 ∘func 𝐹) = 𝐼) ∧ ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽)))
14	10, 12, 13	3bitr4i 306	1 ⊢ (𝐹(𝑋𝑁𝑌)𝐺 ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌𝐻𝑋)) ∧ ((𝐺 ∘func 𝐹) = 𝐼 ∧ (𝐹 ∘func 𝐺) = 𝐽)))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   class class class wbr 5102  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Hom chom 17444  Sectcsect 17924  Invcinv 17925  id_funccidfu 18035   ∘_func ccofu 18036  CatCatccatc 18278

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-er 8720  df-map 8852  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-fz 13643  df-struct 17330  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-hom 17457  df-cco 17458  df-cat 17847  df-cid 17848  df-sect 17927  df-inv 17928  df-func 18038  df-idfu 18039  df-cofu 18040  df-catc 18279

This theorem is used by: (None)