Theorem diag1f1olem 50339

Description: To any functor from a terminal category can an object in the target base be assigned. (Contributed by Zhi Wang, 21-Oct-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
diag1f1o.a	⊢ 𝐴 = (Base‘𝐶)
diag1f1o.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ TermCat)
termcfuncval.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝐷 Func 𝐶))
termcfuncval.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐷)
termcfuncval.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
termcfuncval.x	⊢ 𝑋 = ((1st ‘𝐾)‘𝑌)
diag1f1olem.l	⊢ 𝐿 = (𝐶Δfunc𝐷)

Assertion

Ref	Expression
diag1f1olem	⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝐾 = ((1st ‘𝐿)‘𝑋)))

Proof of Theorem diag1f1olem

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		diag1f1o.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Base‘𝐶)
2		diag1f1o.d	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ TermCat)
3		termcfuncval.k	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝐷 Func 𝐶))
4		termcfuncval.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐷)
5		termcfuncval.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
6		termcfuncval.x	. . . 4 ⊢ 𝑋 = ((1st ‘𝐾)‘𝑌)
7		eqid 2762	. . . 4 ⊢ (Id‘𝐶) = (Id‘𝐶)
8		eqid 2762	. . . 4 ⊢ (Id‘𝐷) = (Id‘𝐷)
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	termcfuncval 50338	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝐾 = ⟨{⟨𝑌, 𝑋⟩}, {⟨⟨𝑌, 𝑌⟩, {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}⟩}⟩))
10	9	simpld 499	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐴)
11	2, 4, 5	termcbas2 50288	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = {𝑌})
12	11	xpeq1d 5689	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐵 × {𝑋}) = ({𝑌} × {𝑋}))
13		xpsng 7135	. . . . . 6 ⊢ ((𝑌 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐴) → ({𝑌} × {𝑋}) = {⟨𝑌, 𝑋⟩})
14	5, 10, 13	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ({𝑌} × {𝑋}) = {⟨𝑌, 𝑋⟩})
15	12, 14	eqtrd 2797	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵 × {𝑋}) = {⟨𝑌, 𝑋⟩})
16	11	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝐵 = {𝑌})
17	2	adantr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝐷 ∈ TermCat)
18		simprl 782	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
19		simprr 784	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐵)
20		eqid 2762	. . . . . . . . 9 ⊢ (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷)
21	5	adantr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑌 ∈ 𝐵)
22	17, 4, 18, 19, 20, 8, 21	termchom2 50295	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → (𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) = {((Id‘𝐷)‘𝑌)})
23	22	xpeq1d 5689	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ((𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) × {((Id‘𝐶)‘𝑋)}) = ({((Id‘𝐷)‘𝑌)} × {((Id‘𝐶)‘𝑋)}))
24		fvex 6894	. . . . . . . 8 ⊢ ((Id‘𝐷)‘𝑌) ∈ V
25		fvex 6894	. . . . . . . 8 ⊢ ((Id‘𝐶)‘𝑋) ∈ V
26	24, 25	xpsn 7137	. . . . . . 7 ⊢ ({((Id‘𝐷)‘𝑌)} × {((Id‘𝐶)‘𝑋)}) = {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}
27	23, 26	eqtrdi 2813	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ((𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) × {((Id‘𝐶)‘𝑋)}) = {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩})
28	11, 16, 27	mpoeq123dva 7486	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝐵, 𝑧 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) × {((Id‘𝐶)‘𝑋)})) = (𝑦 ∈ {𝑌}, 𝑧 ∈ {𝑌} ↦ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}))
29		snex 5409	. . . . . . 7 ⊢ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩} ∈ V
30	29	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩} ∈ V)
31		eqid 2762	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑌}, 𝑧 ∈ {𝑌} ↦ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}) = (𝑦 ∈ {𝑌}, 𝑧 ∈ {𝑌} ↦ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩})
32		eqidd 2763	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩} = {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩})
33		eqidd 2763	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝑌 → {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩} = {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩})
34	31, 32, 33	mposn 8096	. . . . . 6 ⊢ ((𝑌 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵 ∧ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩} ∈ V) → (𝑦 ∈ {𝑌}, 𝑧 ∈ {𝑌} ↦ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}) = {⟨⟨𝑌, 𝑌⟩, {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}⟩})
35	5, 5, 30, 34	syl3anc 1397	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ {𝑌}, 𝑧 ∈ {𝑌} ↦ {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}) = {⟨⟨𝑌, 𝑌⟩, {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}⟩})
36	28, 35	eqtrd 2797	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝐵, 𝑧 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) × {((Id‘𝐶)‘𝑋)})) = {⟨⟨𝑌, 𝑌⟩, {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}⟩})
37	15, 36	opeq12d 4845	. . 3 ⊢ (𝜑 → ⟨(𝐵 × {𝑋}), (𝑦 ∈ 𝐵, 𝑧 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) × {((Id‘𝐶)‘𝑋)}))⟩ = ⟨{⟨𝑌, 𝑋⟩}, {⟨⟨𝑌, 𝑌⟩, {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}⟩}⟩)
38		diag1f1olem.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (𝐶Δfunc𝐷)
39	3	func1st2nd 49882	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (1st ‘𝐾)(𝐷 Func 𝐶)(2nd ‘𝐾))
40	39	funcrcl3 49886	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
41	2	termccd 50285	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Cat)
42		eqid 2762	. . . 4 ⊢ ((1st ‘𝐿)‘𝑋) = ((1st ‘𝐿)‘𝑋)
43	38, 40, 41, 1, 10, 42, 4, 20, 7	diag1a 50111	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((1st ‘𝐿)‘𝑋) = ⟨(𝐵 × {𝑋}), (𝑦 ∈ 𝐵, 𝑧 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑦(Hom ‘𝐷)𝑧) × {((Id‘𝐶)‘𝑋)}))⟩)
44	9	simprd 500	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 = ⟨{⟨𝑌, 𝑋⟩}, {⟨⟨𝑌, 𝑌⟩, {⟨((Id‘𝐷)‘𝑌), ((Id‘𝐶)‘𝑋)⟩}⟩}⟩)
45	37, 43, 44	3eqtr4rd 2808	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐾 = ((1st ‘𝐿)‘𝑋))
46	10, 45	jca 520	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝐴 ∧ 𝐾 = ((1st ‘𝐿)‘𝑋)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  Vcvv 3454  {csn 4588  ⟨cop 4594   × cxp 5658  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412   ∈ cmpo 7414  1^st c1st 7982  2^nd c2nd 7983  Basecbs 17275  Hom chom 17327  Idccid 17727   Func cfunc 17917  Δ_funccdiag 18274  TermCatctermc 50278

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  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 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  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 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-1o 8451  df-er 8692  df-map 8824  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-nn 12240  df-2 12309  df-3 12310  df-4 12311  df-5 12312  df-6 12313  df-7 12314  df-8 12315  df-9 12316  df-n0 12511  df-z 12598  df-dec 12718  df-uz 12869  df-fz 13542  df-struct 17213  df-slot 17248  df-ndx 17260  df-base 17276  df-hom 17340  df-cco 17341  df-cat 17730  df-cid 17731  df-func 17921  df-nat 18009  df-fuc 18010  df-xpc 18234  df-1stf 18235  df-curf 18276  df-diag 18278  df-thinc 50224  df-termc 50279

This theorem is used by:  diag1f1o  50340