Theorem catidcl 17583

Description: Each object in a category has an associated identity arrow. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
catidcl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
catidcl.h	⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
catidcl.i	⊢ 1 = (Id‘𝐶)
catidcl.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
catidcl.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
catidcl	⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐻𝑋))

Proof of Theorem catidcl

Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		catidcl.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
2		catidcl.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
3		eqid 2731	. . 3 ⊢ (comp‘𝐶) = (comp‘𝐶)
4		catidcl.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
5		catidcl.i	. . 3 ⊢ 1 = (Id‘𝐶)
6		catidcl.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	cidval 17578	. 2 ⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) = (℩𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑋)∀𝑦 ∈ 𝐵 (∀𝑓 ∈ (𝑦𝐻𝑋)(𝑔(⟨𝑦, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝑓) = 𝑓 ∧ ∀𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑦)(𝑓(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑦)𝑔) = 𝑓)))
8	1, 2, 3, 4, 6	catideu 17576	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑋)∀𝑦 ∈ 𝐵 (∀𝑓 ∈ (𝑦𝐻𝑋)(𝑔(⟨𝑦, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝑓) = 𝑓 ∧ ∀𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑦)(𝑓(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑦)𝑔) = 𝑓))
9		riotacl 7315	. . 3 ⊢ (∃!𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑋)∀𝑦 ∈ 𝐵 (∀𝑓 ∈ (𝑦𝐻𝑋)(𝑔(⟨𝑦, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝑓) = 𝑓 ∧ ∀𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑦)(𝑓(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑦)𝑔) = 𝑓) → (℩𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑋)∀𝑦 ∈ 𝐵 (∀𝑓 ∈ (𝑦𝐻𝑋)(𝑔(⟨𝑦, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝑓) = 𝑓 ∧ ∀𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑦)(𝑓(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑦)𝑔) = 𝑓)) ∈ (𝑋𝐻𝑋))
10	8, 9	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (℩𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑋)∀𝑦 ∈ 𝐵 (∀𝑓 ∈ (𝑦𝐻𝑋)(𝑔(⟨𝑦, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝑓) = 𝑓 ∧ ∀𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑦)(𝑓(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑦)𝑔) = 𝑓)) ∈ (𝑋𝐻𝑋))
11	7, 10	eqeltrd 2831	1 ⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐻𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2111  ∀wral 3047  ∃!wreu 3344  ⟨cop 4577  ‘cfv 6476  ℩crio 7297  (class class class)co 7341  Basecbs 17115  Hom chom 17167  compcco 17168  Catccat 17565  Idccid 17566

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5212  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pr 5365

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-nul 4279  df-if 4471  df-sn 4572  df-pr 4574  df-op 4578  df-uni 4855  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5506  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-riota 7298  df-ov 7344  df-cat 17569  df-cid 17570

This theorem is referenced by:  oppccatid  17620  monsect  17685  sectid  17688  catsubcat  17741  fullsubc  17752  idfucl  17783  cofucl  17790  fthsect  17829  fucidcl  17870  initoid  17903  termoid  17904  idahom  17962  catcisolem  18012  xpccatid  18089  1stfcl  18098  2ndfcl  18099  prfcl  18104  evlfcl  18123  curf1cl  18129  curf2cl  18132  curfcl  18133  curfuncf  18139  uncfcurf  18140  diag12  18145  diag2  18146  curf2ndf  18148  hofcl  18160  yon12  18166  yon2  18167  yonedalem3a  18175  yonedalem3b  18180  yonedainv  18182  bj-endmnd  37352  catprs  49043  endmndlem  49047  idmon  49052  idepi  49053  discsubc  49096  imaid  49186  upciclem3  49200  swapfid  49311  tposcurf12  49330  tposcurf2  49332  fucoid  49380  thincid  49464  functhinclem4  49479  termchomn0  49516  idfudiag1  49557  termcarweu  49560  arweutermc  49562