Theorem dfringc2 20951

Description: Alternate definition of the category of unital rings (in a universe). (Contributed by AV, 16-Mar-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
dfringc2.c	⊢ 𝐶 = (RingCat‘𝑈)
dfringc2.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
dfringc2.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 = (𝑈 ∩ Ring))
dfringc2.h	⊢ (𝜑 → 𝐻 = ( RingHom ↾ (𝐵 × 𝐵)))
dfringc2.o	⊢ (𝜑 → · = (comp‘(ExtStrCat‘𝑈)))

Assertion

Ref	Expression
dfringc2	⊢ (𝜑 → 𝐶 = {⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(Hom ‘ndx), 𝐻⟩, ⟨(comp‘ndx), · ⟩})

Proof of Theorem dfringc2

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dfringc2.c	. . 3 ⊢ 𝐶 = (RingCat‘𝑈)
2		dfringc2.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
3		dfringc2.b	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (𝑈 ∩ Ring))
4		dfringc2.h	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐻 = ( RingHom ↾ (𝐵 × 𝐵)))
5	1, 2, 3, 4	ringcval 20941	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = ((ExtStrCat‘𝑈) ↾cat 𝐻))
6		eqid 2763	. . 3 ⊢ ((ExtStrCat‘𝑈) ↾cat 𝐻) = ((ExtStrCat‘𝑈) ↾cat 𝐻)
7		fvexd 6929	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ExtStrCat‘𝑈) ∈ V)
8		inex1g 5284	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → (𝑈 ∩ Ring) ∈ V)
9	2, 8	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ Ring) ∈ V)
10	3, 9	eqeltrd 2864	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ V)
11	3, 4	rhmresfn 20942	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐻 Fn (𝐵 × 𝐵))
12	6, 7, 10, 11	rescval2 18044	. 2 ⊢ (𝜑 → ((ExtStrCat‘𝑈) ↾cat 𝐻) = (((ExtStrCat‘𝑈) ↾s 𝐵) sSet ⟨(Hom ‘ndx), 𝐻⟩))
13		eqid 2763	. . . 4 ⊢ (ExtStrCat‘𝑈) = (ExtStrCat‘𝑈)
14		eqidd 2764	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑈, 𝑦 ∈ 𝑈 ↦ ((Base‘𝑦) ↑m (Base‘𝑥))) = (𝑥 ∈ 𝑈, 𝑦 ∈ 𝑈 ↦ ((Base‘𝑦) ↑m (Base‘𝑥))))
15		dfringc2.o	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → · = (comp‘(ExtStrCat‘𝑈)))
16		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (comp‘(ExtStrCat‘𝑈)) = (comp‘(ExtStrCat‘𝑈))
17	13, 2, 16	estrccofval 18344	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (comp‘(ExtStrCat‘𝑈)) = (𝑣 ∈ (𝑈 × 𝑈), 𝑧 ∈ 𝑈 ↦ (𝑔 ∈ ((Base‘𝑧) ↑m (Base‘(2nd ‘𝑣))), 𝑓 ∈ ((Base‘(2nd ‘𝑣)) ↑m (Base‘(1st ‘𝑣))) ↦ (𝑔 ∘ 𝑓))))
18	15, 17	eqtrd 2798	. . . 4 ⊢ (𝜑 → · = (𝑣 ∈ (𝑈 × 𝑈), 𝑧 ∈ 𝑈 ↦ (𝑔 ∈ ((Base‘𝑧) ↑m (Base‘(2nd ‘𝑣))), 𝑓 ∈ ((Base‘(2nd ‘𝑣)) ↑m (Base‘(1st ‘𝑣))) ↦ (𝑔 ∘ 𝑓))))
19	13, 2, 14, 18	estrcval 18339	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ExtStrCat‘𝑈) = {⟨(Base‘ndx), 𝑈⟩, ⟨(Hom ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝑈, 𝑦 ∈ 𝑈 ↦ ((Base‘𝑦) ↑m (Base‘𝑥)))⟩, ⟨(comp‘ndx), · ⟩})
20		mpoexga 8123	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ 𝑈, 𝑦 ∈ 𝑈 ↦ ((Base‘𝑦) ↑m (Base‘𝑥))) ∈ V)
21	2, 2, 20	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑈, 𝑦 ∈ 𝑈 ↦ ((Base‘𝑦) ↑m (Base‘𝑥))) ∈ V)
22		fvexd 6929	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (comp‘(ExtStrCat‘𝑈)) ∈ V)
23	15, 22	eqeltrd 2864	. . 3 ⊢ (𝜑 → · ∈ V)
24		rhmfn 20778	. . . . . 6 ⊢ RingHom Fn (Ring × Ring)
25		fnfun 6667	. . . . . 6 ⊢ ( RingHom Fn (Ring × Ring) → Fun RingHom )
26	24, 25	mp1i 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Fun RingHom )
27		sqxpexg 7799	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ V → (𝐵 × 𝐵) ∈ V)
28	10, 27	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐵 × 𝐵) ∈ V)
29		resfunexg 7250	. . . . 5 ⊢ ((Fun RingHom ∧ (𝐵 × 𝐵) ∈ V) → ( RingHom ↾ (𝐵 × 𝐵)) ∈ V)
30	26, 28, 29	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( RingHom ↾ (𝐵 × 𝐵)) ∈ V)
31	4, 30	eqeltrd 2864	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ V)
32		inss1 4136	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∩ Ring) ⊆ 𝑈
33	3, 32	eqsstrdi 3957	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ⊆ 𝑈)
34	19, 2, 21, 23, 31, 33	estrres 18354	. 2 ⊢ (𝜑 → (((ExtStrCat‘𝑈) ↾s 𝐵) sSet ⟨(Hom ‘ndx), 𝐻⟩) = {⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(Hom ‘ndx), 𝐻⟩, ⟨(comp‘ndx), · ⟩})
35	5, 12, 34	3eqtrd 2802	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = {⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(Hom ‘ndx), 𝐻⟩, ⟨(comp‘ndx), · ⟩})

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   ∩ cin 4092  {ctp 4592  ⟨cop 4838   × cxp 5654   ↾ cres 5658   ∘ ccom 5660  Fun wfun 6558   Fn wfn 6559  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449   ∈ cmpo 7451  1^st c1st 8031  2^nd c2nd 8032   ↑_m cmap 8883   sSet csts 17382  ndxcnx 17412  Basecbs 17428   ↾_s cress 17449  Hom chom 17480  compcco 17481   ↾_cat cresc 18024  ExtStrCatcestrc 18337  Ringcrg 20501   RingHom crh 20741  RingCatcringc 20939

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-er 8753  df-map 8885  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-fin 9013  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-4 12445  df-5 12446  df-6 12447  df-7 12448  df-8 12449  df-9 12450  df-n0 12645  df-z 12732  df-dec 12853  df-uz 13004  df-fz 13678  df-struct 17366  df-sets 17383  df-slot 17401  df-ndx 17413  df-base 17429  df-ress 17450  df-plusg 17482  df-hom 17493  df-cco 17494  df-0g 17653  df-resc 18027  df-estrc 18338  df-mhm 19019  df-ghm 19469  df-mgp 20403  df-ur 20450  df-ring 20503  df-rhm 20744  df-ringc 20940

This theorem is used by:  rngcresringcat  20963