MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fuchom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fuchom 17909
Description: The morphisms in the functor category are natural transformations. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jan-2017.) (Proof shortened by AV, 14-Oct-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
fucbas.q 𝑄 = (𝐢 FuncCat 𝐷)
fuchom.n 𝑁 = (𝐢 Nat 𝐷)
Assertion
Ref Expression
fuchom 𝑁 = (Hom β€˜π‘„)

Proof of Theorem fuchom
Dummy variables π‘Ž 𝑏 𝑓 𝑔 β„Ž 𝑣 π‘₯ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fucbas.q . . . . 5 𝑄 = (𝐢 FuncCat 𝐷)
2 eqid 2732 . . . . 5 (𝐢 Func 𝐷) = (𝐢 Func 𝐷)
3 fuchom.n . . . . 5 𝑁 = (𝐢 Nat 𝐷)
4 eqid 2732 . . . . 5 (Baseβ€˜πΆ) = (Baseβ€˜πΆ)
5 eqid 2732 . . . . 5 (compβ€˜π·) = (compβ€˜π·)
6 simpl 483 . . . . 5 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝐢 ∈ Cat)
7 simpr 485 . . . . 5 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝐷 ∈ Cat)
8 eqid 2732 . . . . . 6 (compβ€˜π‘„) = (compβ€˜π‘„)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8fuccofval 17907 . . . . 5 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ (compβ€˜π‘„) = (𝑣 ∈ ((𝐢 Func 𝐷) Γ— (𝐢 Func 𝐷)), β„Ž ∈ (𝐢 Func 𝐷) ↦ ⦋(1st β€˜π‘£) / π‘“β¦Œβ¦‹(2nd β€˜π‘£) / π‘”β¦Œ(𝑏 ∈ (π‘”π‘β„Ž), π‘Ž ∈ (𝑓𝑁𝑔) ↦ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜πΆ) ↦ ((π‘β€˜π‘₯)(⟨((1st β€˜π‘“)β€˜π‘₯), ((1st β€˜π‘”)β€˜π‘₯)⟩(compβ€˜π·)((1st β€˜β„Ž)β€˜π‘₯))(π‘Žβ€˜π‘₯))))))
101, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9fucval 17906 . . . 4 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑄 = {⟨(Baseβ€˜ndx), (𝐢 Func 𝐷)⟩, ⟨(Hom β€˜ndx), π‘βŸ©, ⟨(compβ€˜ndx), (compβ€˜π‘„)⟩})
11 catstr 17905 . . . 4 {⟨(Baseβ€˜ndx), (𝐢 Func 𝐷)⟩, ⟨(Hom β€˜ndx), π‘βŸ©, ⟨(compβ€˜ndx), (compβ€˜π‘„)⟩} Struct ⟨1, 15⟩
12 homid 17353 . . . 4 Hom = Slot (Hom β€˜ndx)
13 snsstp2 4819 . . . 4 {⟨(Hom β€˜ndx), π‘βŸ©} βŠ† {⟨(Baseβ€˜ndx), (𝐢 Func 𝐷)⟩, ⟨(Hom β€˜ndx), π‘βŸ©, ⟨(compβ€˜ndx), (compβ€˜π‘„)⟩}
143ovexi 7439 . . . . 5 𝑁 ∈ V
1514a1i 11 . . . 4 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑁 ∈ V)
16 eqid 2732 . . . 4 (Hom β€˜π‘„) = (Hom β€˜π‘„)
1710, 11, 12, 13, 15, 16strfv3 17134 . . 3 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ (Hom β€˜π‘„) = 𝑁)
1817eqcomd 2738 . 2 ((𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑁 = (Hom β€˜π‘„))
1912str0 17118 . . 3 βˆ… = (Hom β€˜βˆ…)
203natffn 17896 . . . . 5 𝑁 Fn ((𝐢 Func 𝐷) Γ— (𝐢 Func 𝐷))
21 funcrcl 17809 . . . . . . . . . 10 (𝑓 ∈ (𝐢 Func 𝐷) β†’ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat))
2221con3i 154 . . . . . . . . 9 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ Β¬ 𝑓 ∈ (𝐢 Func 𝐷))
2322eq0rdv 4403 . . . . . . . 8 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ (𝐢 Func 𝐷) = βˆ…)
2423xpeq2d 5705 . . . . . . 7 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ ((𝐢 Func 𝐷) Γ— (𝐢 Func 𝐷)) = ((𝐢 Func 𝐷) Γ— βˆ…))
25 xp0 6154 . . . . . . 7 ((𝐢 Func 𝐷) Γ— βˆ…) = βˆ…
2624, 25eqtrdi 2788 . . . . . 6 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ ((𝐢 Func 𝐷) Γ— (𝐢 Func 𝐷)) = βˆ…)
2726fneq2d 6640 . . . . 5 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ (𝑁 Fn ((𝐢 Func 𝐷) Γ— (𝐢 Func 𝐷)) ↔ 𝑁 Fn βˆ…))
2820, 27mpbii 232 . . . 4 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑁 Fn βˆ…)
29 fn0 6678 . . . 4 (𝑁 Fn βˆ… ↔ 𝑁 = βˆ…)
3028, 29sylib 217 . . 3 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑁 = βˆ…)
31 fnfuc 17892 . . . . . . 7 FuncCat Fn (Cat Γ— Cat)
3231fndmi 6650 . . . . . 6 dom FuncCat = (Cat Γ— Cat)
3332ndmov 7587 . . . . 5 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ (𝐢 FuncCat 𝐷) = βˆ…)
341, 33eqtrid 2784 . . . 4 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑄 = βˆ…)
3534fveq2d 6892 . . 3 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ (Hom β€˜π‘„) = (Hom β€˜βˆ…))
3619, 30, 353eqtr4a 2798 . 2 (Β¬ (𝐢 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) β†’ 𝑁 = (Hom β€˜π‘„))
3718, 36pm2.61i 182 1 𝑁 = (Hom β€˜π‘„)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  Vcvv 3474  βˆ…c0 4321  {ctp 4631  βŸ¨cop 4633   Γ— cxp 5673   Fn wfn 6535  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  1c1 11107  5c5 12266  cdc 12673  ndxcnx 17122  Basecbs 17140  Hom chom 17204  compcco 17205  Catccat 17604   Func cfunc 17800   Nat cnat 17888   FuncCat cfuc 17889
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  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 theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-fz 13481  df-struct 17076  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-hom 17217  df-cco 17218  df-func 17804  df-nat 17890  df-fuc 17891
This theorem is referenced by:  fuccatid  17918  fucsect  17921  fuciso  17924  evlfcllem  18170  evlfcl  18171  curfcl  18181  uncf2  18186  curfuncf  18187  diag2cl  18195  curf2ndf  18196  yonedalem21  18222  yonedalem22  18227  yonedalem3b  18228  yonedalem3  18229  yonffthlem  18231
  Copyright terms: Public domain W3C validator