Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  diag1f1o Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem diag1f1o 50257
Description: The object part of the diagonal functor is a bijection if 𝐷 is terminal. So any functor from a terminal category is one-to-one correspondent to an object of the target base. (Contributed by Zhi Wang, 21-Oct-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
diag1f1o.a 𝐴 = (Base‘𝐶)
diag1f1o.d (𝜑𝐷 ∈ TermCat)
diag1f1o.c (𝜑𝐶 ∈ Cat)
diag1f1o.l 𝐿 = (𝐶Δfunc𝐷)
Assertion
Ref Expression
diag1f1o (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶))

Proof of Theorem diag1f1o
Dummy variables 𝑘 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 diag1f1o.l . . 3 𝐿 = (𝐶Δfunc𝐷)
2 diag1f1o.c . . 3 (𝜑𝐶 ∈ Cat)
3 diag1f1o.d . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ TermCat)
43termccd 50202 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ Cat)
5 diag1f1o.a . . 3 𝐴 = (Base‘𝐶)
6 eqid 2761 . . 3 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
76istermc2 50198 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ TermCat ↔ (𝐷 ∈ ThinCat ∧ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)))
83, 7sylib 221 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐷 ∈ ThinCat ∧ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)))
98simprd 500 . . . . 5 (𝜑 → ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
10 euex 2603 . . . . 5 (∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷) → ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
119, 10syl 18 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
12 n0 4306 . . . 4 ((Base‘𝐷) ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
1311, 12sylibr 237 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝐷) ≠ ∅)
141, 2, 4, 5, 6, 13diag1f1 50030 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶))
15 f1f 6774 . . . 4 ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
1614, 15syl 18 . . 3 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
173, 6termcbas 50203 . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
1817adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
19 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → ((1st𝐿)‘𝑥) = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
2019eqeq2d 2772 . . . . . 6 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → (𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥) ↔ 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
213ad2antrr 738 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝐷 ∈ TermCat)
22 simplr 780 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶))
23 vsnid 4628 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ {𝑦}
24 simpr 489 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (Base‘𝐷) = {𝑦})
2523, 24eleqtrrid 2868 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
26 eqid 2761 . . . . . . . 8 ((1st𝑘)‘𝑦) = ((1st𝑘)‘𝑦)
275, 21, 22, 6, 25, 26, 1diag1f1olem 50256 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (((1st𝑘)‘𝑦) ∈ 𝐴𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
2827simpld 499 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ((1st𝑘)‘𝑦) ∈ 𝐴)
2927simprd 500 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
3020, 28, 29rspcedvdw 3583 . . . . 5 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3118, 30exlimddv 1963 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3231ralrimiva 3155 . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
33 dffo3 7097 . . 3 ((1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥)))
3416, 32, 33sylanbrc 594 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶))
35 df-f1o 6543 . 2 ((1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) ∧ (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶)))
3614, 34, 35sylanbrc 594 1 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400   = wceq 1568  wex 1807  wcel 2141  ∃!weu 2594  wne 2956  wral 3077  wrex 3087  c0 4285  {csn 4588  wf 6532  1-1wf1 6533  ontowfo 6534  1-1-ontowf1o 6535  cfv 6536  (class class class)co 7410  1st c1st 7983  Basecbs 17268  Catccat 17719   Func cfunc 17910  Δfunccdiag 18267  ThinCatcthinc 50140  TermCatctermc 50195
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2095  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-er 8693  df-map 8825  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-fz 13535  df-struct 17206  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-hom 17333  df-cco 17334  df-cat 17723  df-cid 17724  df-func 17914  df-nat 18002  df-fuc 18003  df-xpc 18227  df-1stf 18228  df-curf 18269  df-diag 18271  df-thinc 50141  df-termc 50196
This theorem is referenced by:  diagciso  50262  lmdran  50394  cmdlan  50395
  Copyright terms: Public domain W3C validator