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 49634
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 49579 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ Cat)
5 diag1f1o.a . . 3 𝐴 = (Base‘𝐶)
6 eqid 2731 . . 3 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
76istermc2 49575 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ TermCat ↔ (𝐷 ∈ ThinCat ∧ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)))
83, 7sylib 218 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐷 ∈ ThinCat ∧ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)))
98simprd 495 . . . . 5 (𝜑 → ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
10 euex 2572 . . . . 5 (∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷) → ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
119, 10syl 17 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
12 n0 4300 . . . 4 ((Base‘𝐷) ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
1311, 12sylibr 234 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝐷) ≠ ∅)
141, 2, 4, 5, 6, 13diag1f1 49407 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶))
15 f1f 6719 . . . 4 ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
1614, 15syl 17 . . 3 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
173, 6termcbas 49580 . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
1817adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
19 fveq2 6822 . . . . . . 7 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → ((1st𝐿)‘𝑥) = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
2019eqeq2d 2742 . . . . . 6 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → (𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥) ↔ 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
213ad2antrr 726 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝐷 ∈ TermCat)
22 simplr 768 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶))
23 vsnid 4613 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ {𝑦}
24 simpr 484 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (Base‘𝐷) = {𝑦})
2523, 24eleqtrrid 2838 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
26 eqid 2731 . . . . . . . 8 ((1st𝑘)‘𝑦) = ((1st𝑘)‘𝑦)
275, 21, 22, 6, 25, 26, 1diag1f1olem 49633 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (((1st𝑘)‘𝑦) ∈ 𝐴𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
2827simpld 494 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ((1st𝑘)‘𝑦) ∈ 𝐴)
2927simprd 495 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
3020, 28, 29rspcedvdw 3575 . . . . 5 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3118, 30exlimddv 1936 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3231ralrimiva 3124 . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
33 dffo3 7035 . . 3 ((1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥)))
3416, 32, 33sylanbrc 583 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶))
35 df-f1o 6488 . 2 ((1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) ∧ (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶)))
3614, 34, 35sylanbrc 583 1 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1541  wex 1780  wcel 2111  ∃!weu 2563  wne 2928  wral 3047  wrex 3056  c0 4280  {csn 4573  wf 6477  1-1wf1 6478  ontowfo 6479  1-1-ontowf1o 6480  cfv 6481  (class class class)co 7346  1st c1st 7919  Basecbs 17120  Catccat 17570   Func cfunc 17761  Δfunccdiag 18118  ThinCatcthinc 49517  TermCatctermc 49572
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 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  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-nel 3033  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-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-tp 4578  df-op 4580  df-uni 4857  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-er 8622  df-map 8752  df-ixp 8822  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-fin 8873  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-4 12190  df-5 12191  df-6 12192  df-7 12193  df-8 12194  df-9 12195  df-n0 12382  df-z 12469  df-dec 12589  df-uz 12733  df-fz 13408  df-struct 17058  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-hom 17185  df-cco 17186  df-cat 17574  df-cid 17575  df-func 17765  df-nat 17853  df-fuc 17854  df-xpc 18078  df-1stf 18079  df-curf 18120  df-diag 18122  df-thinc 49518  df-termc 49573
This theorem is referenced by:  diagciso  49639  lmdran  49771  cmdlan  49772
  Copyright terms: Public domain W3C validator