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 50160
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 50105 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ Cat)
5 diag1f1o.a . . 3 𝐴 = (Base‘𝐶)
6 eqid 2764 . . 3 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
76istermc2 50101 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ TermCat ↔ (𝐷 ∈ ThinCat ∧ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)))
83, 7sylib 220 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐷 ∈ ThinCat ∧ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)))
98simprd 499 . . . . 5 (𝜑 → ∃!𝑦 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
10 euex 2606 . . . . 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 236 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝐷) ≠ ∅)
141, 2, 4, 5, 6, 13diag1f1 49933 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶))
15 f1f 6762 . . . 4 ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
1614, 15syl 17 . . 3 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶))
173, 6termcbas 50106 . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
1817adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑦(Base‘𝐷) = {𝑦})
19 fveq2 6869 . . . . . . 7 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → ((1st𝐿)‘𝑥) = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
2019eqeq2d 2775 . . . . . 6 (𝑥 = ((1st𝑘)‘𝑦) → (𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥) ↔ 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
213ad2antrr 736 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝐷 ∈ TermCat)
22 simplr 778 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶))
23 vsnid 4624 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ {𝑦}
24 simpr 488 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (Base‘𝐷) = {𝑦})
2523, 24eleqtrrid 2871 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
26 eqid 2764 . . . . . . . 8 ((1st𝑘)‘𝑦) = ((1st𝑘)‘𝑦)
275, 21, 22, 6, 25, 26, 1diag1f1olem 50159 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → (((1st𝑘)‘𝑦) ∈ 𝐴𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦))))
2827simpld 498 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ((1st𝑘)‘𝑦) ∈ 𝐴)
2927simprd 499 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → 𝑘 = ((1st𝐿)‘((1st𝑘)‘𝑦)))
3020, 28, 29rspcedvdw 3586 . . . . 5 (((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) ∧ (Base‘𝐷) = {𝑦}) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3118, 30exlimddv 1957 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)) → ∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
3231ralrimiva 3156 . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥))
33 dffo3 7085 . . 3 ((1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴⟶(𝐷 Func 𝐶) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝐷 Func 𝐶)∃𝑥𝐴 𝑘 = ((1st𝐿)‘𝑥)))
3416, 32, 33sylanbrc 592 . 2 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶))
35 df-f1o 6530 . 2 ((1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶) ↔ ((1st𝐿):𝐴1-1→(𝐷 Func 𝐶) ∧ (1st𝐿):𝐴onto→(𝐷 Func 𝐶)))
3614, 34, 35sylanbrc 592 1 (𝜑 → (1st𝐿):𝐴1-1-onto→(𝐷 Func 𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1562  wex 1801  wcel 2144  ∃!weu 2597  wne 2959  wral 3078  wrex 3088  c0 4287  {csn 4584  wf 6519  1-1wf1 6520  ontowfo 6521  1-1-ontowf1o 6522  cfv 6523  (class class class)co 7398  1st c1st 7970  Basecbs 17247  Catccat 17698   Func cfunc 17889  Δfunccdiag 18246  ThinCatcthinc 50043  TermCatctermc 50098
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-er 8680  df-map 8812  df-ixp 8882  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-nn 12213  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12484  df-z 12571  df-dec 12691  df-uz 12842  df-fz 13515  df-struct 17185  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-hom 17312  df-cco 17313  df-cat 17702  df-cid 17703  df-func 17893  df-nat 17981  df-fuc 17982  df-xpc 18206  df-1stf 18207  df-curf 18248  df-diag 18250  df-thinc 50044  df-termc 50099
This theorem is referenced by:  diagciso  50165  lmdran  50297  cmdlan  50298
  Copyright terms: Public domain W3C validator