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 49922
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 49867 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ Cat)
5 diag1f1o.a . . 3 𝐴 = (Base‘𝐶)
6 eqid 2737 . . 3 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
76istermc2 49863 . . . . . . 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 2578 . . . . 5 (∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷) → ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
119, 10syl 17 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
12 n0 4307 . . . 4 ((Base‘𝐷) ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
1311, 12sylibr 234 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝐷) ≠ ∅)
141, 2, 4, 5, 6, 13diag1f1 49695 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶))
15 f1f 6740 . . . 4 ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
1614, 15syl 17 . . 3 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
173, 6termcbas 49868 . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
1817adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
19 fveq2 6844 . . . . . . 7 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → ((1st𝐿)‘𝑥) = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
2019eqeq2d 2748 . . . . . 6 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → (𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥) ↔ 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
213ad2antrr 727 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝐷 ∈ TermCat)
22 simplr 769 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶))
23 vsnid 4622 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ {𝑦}
24 simpr 484 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (Base‘𝐷) = {𝑦})
2523, 24eleqtrrid 2844 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
26 eqid 2737 . . . . . . . 8 ((1st𝑘)‘𝑦) = ((1st𝑘)‘𝑦)
275, 21, 22, 6, 25, 26, 1diag1f1olem 49921 . . . . . . 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 3581 . . . . 5 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3118, 30exlimddv 1937 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3231ralrimiva 3130 . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
33 dffo3 7058 . . 3 ((1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥)))
3416, 32, 33sylanbrc 584 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶))
35 df-f1o 6509 . 2 ((1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) ∧ (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶)))
3614, 34, 35sylanbrc 584 1 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wex 1781  wcel 2114  ∃!weu 2569  wne 2933  wral 3052  wrex 3062  c0 4287  {csn 4582  wf 6498  1-1wf1 6499  ontowfo 6500  1-1-ontowf1o 6501  cfv 6502  (class class class)co 7370  1st c1st 7943  Basecbs 17150  Catccat 17601   Func cfunc 17792  Δfunccdiag 18149  ThinCatcthinc 49805  TermCatctermc 49860
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5314  ax-pr 5381  ax-un 7692  ax-cnex 11096  ax-resscn 11097  ax-1cn 11098  ax-icn 11099  ax-addcl 11100  ax-addrcl 11101  ax-mulcl 11102  ax-mulrcl 11103  ax-mulcom 11104  ax-addass 11105  ax-mulass 11106  ax-distr 11107  ax-i2m1 11108  ax-1ne0 11109  ax-1rid 11110  ax-rnegex 11111  ax-rrecex 11112  ax-cnre 11113  ax-pre-lttri 11114  ax-pre-lttrn 11115  ax-pre-ltadd 11116  ax-pre-mulgt0 11117
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5529  df-eprel 5534  df-po 5542  df-so 5543  df-fr 5587  df-we 5589  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6269  df-ord 6330  df-on 6331  df-lim 6332  df-suc 6333  df-iota 6458  df-fun 6504  df-fn 6505  df-f 6506  df-f1 6507  df-fo 6508  df-f1o 6509  df-fv 6510  df-riota 7327  df-ov 7373  df-oprab 7374  df-mpo 7375  df-om 7821  df-1st 7945  df-2nd 7946  df-frecs 8235  df-wrecs 8266  df-recs 8315  df-rdg 8353  df-1o 8409  df-er 8647  df-map 8779  df-ixp 8850  df-en 8898  df-dom 8899  df-sdom 8900  df-fin 8901  df-pnf 11182  df-mnf 11183  df-xr 11184  df-ltxr 11185  df-le 11186  df-sub 11380  df-neg 11381  df-nn 12160  df-2 12222  df-3 12223  df-4 12224  df-5 12225  df-6 12226  df-7 12227  df-8 12228  df-9 12229  df-n0 12416  df-z 12503  df-dec 12622  df-uz 12766  df-fz 13438  df-struct 17088  df-slot 17123  df-ndx 17135  df-base 17151  df-hom 17215  df-cco 17216  df-cat 17605  df-cid 17606  df-func 17796  df-nat 17884  df-fuc 17885  df-xpc 18109  df-1stf 18110  df-curf 18151  df-diag 18153  df-thinc 49806  df-termc 49861
This theorem is referenced by:  diagciso  49927  lmdran  50059  cmdlan  50060
  Copyright terms: Public domain W3C validator