Theorem catidcl 17756

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 2765	. . 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 17751	. 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 17749	. . 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 7390	. . 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 18	. 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 2865	1 ⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐻𝑋))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  ∃!wreu 3369  ⟨cop 4597  ‘cfv 6540  ℩crio 7372  (class class class)co 7416  Basecbs 17287  Hom chom 17339  compcco 17340  Catccat 17738  Idccid 17739

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pr 5406

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-cat 17742  df-cid 17743

This theorem is used by:  oppccatid  17793  monsect  17858  sectid  17861  catsubcat  17914  fullsubc  17925  idfucl  17956  cofucl  17963  fthsect  18002  fucidcl  18043  initoid  18076  termoid  18077  idahom  18135  catcisolem  18185  xpccatid  18262  1stfcl  18271  2ndfcl  18272  prfcl  18277  evlfcl  18296  curf1cl  18302  curf2cl  18305  curfcl  18306  curfuncf  18312  uncfcurf  18313  diag12  18318  diag2  18319  curf2ndf  18321  hofcl  18333  yon12  18339  yon2  18340  yonedalem3a  18348  yonedalem3b  18353  yonedainv  18355  bj-endmnd  37995  catprs  49822  endmndlem  49826  idmon  49831  idepi  49832  discsubc  49875  imaid  49965  upciclem3  49979  swapfid  50090  tposcurf12  50109  tposcurf2  50111  fucoid  50159  thincid  50243  functhinclem4  50258  termchomn0  50295  idfudiag1  50336  termcarweu  50339  arweutermc  50341