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

Theorem fuchom 17997
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 = (𝐶 FuncCat 𝐷)
fuchom.n 𝑁 = (𝐶 Nat 𝐷)
Assertion
Ref Expression
fuchom 𝑁 = (Hom ‘𝑄)

Proof of Theorem fuchom
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑓 𝑔 𝑣 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fucbas.q . . . . 5 𝑄 = (𝐶 FuncCat 𝐷)
2 eqid 2762 . . . . 5 (𝐶 Func 𝐷) = (𝐶 Func 𝐷)
3 fuchom.n . . . . 5 𝑁 = (𝐶 Nat 𝐷)
4 eqid 2762 . . . . 5 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
5 eqid 2762 . . . . 5 (comp‘𝐷) = (comp‘𝐷)
6 simpl 486 . . . . 5 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝐶 ∈ Cat)
7 simpr 488 . . . . 5 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝐷 ∈ Cat)
8 eqid 2762 . . . . . 6 (comp‘𝑄) = (comp‘𝑄)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8fuccofval 17995 . . . . 5 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → (comp‘𝑄) = (𝑣 ∈ ((𝐶 Func 𝐷) × (𝐶 Func 𝐷)), ∈ (𝐶 Func 𝐷) ↦ (1st𝑣) / 𝑓(2nd𝑣) / 𝑔(𝑏 ∈ (𝑔𝑁), 𝑎 ∈ (𝑓𝑁𝑔) ↦ (𝑥 ∈ (Base‘𝐶) ↦ ((𝑏𝑥)(⟨((1st𝑓)‘𝑥), ((1st𝑔)‘𝑥)⟩(comp‘𝐷)((1st)‘𝑥))(𝑎𝑥))))))
101, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9fucval 17994 . . . 4 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑄 = {⟨(Base‘ndx), (𝐶 Func 𝐷)⟩, ⟨(Hom ‘ndx), 𝑁⟩, ⟨(comp‘ndx), (comp‘𝑄)⟩})
11 catstr 17993 . . . 4 {⟨(Base‘ndx), (𝐶 Func 𝐷)⟩, ⟨(Hom ‘ndx), 𝑁⟩, ⟨(comp‘ndx), (comp‘𝑄)⟩} Struct ⟨1, 15⟩
12 homid 17441 . . . 4 Hom = Slot (Hom ‘ndx)
13 snsstp2 4775 . . . 4 {⟨(Hom ‘ndx), 𝑁⟩} ⊆ {⟨(Base‘ndx), (𝐶 Func 𝐷)⟩, ⟨(Hom ‘ndx), 𝑁⟩, ⟨(comp‘ndx), (comp‘𝑄)⟩}
143ovexi 7430 . . . . 5 𝑁 ∈ V
1514a1i 11 . . . 4 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑁 ∈ V)
16 eqid 2762 . . . 4 (Hom ‘𝑄) = (Hom ‘𝑄)
1710, 11, 12, 13, 15, 16strfv3 17240 . . 3 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → (Hom ‘𝑄) = 𝑁)
1817eqcomd 2768 . 2 ((𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑁 = (Hom ‘𝑄))
1912str0 17225 . . 3 ∅ = (Hom ‘∅)
203natffn 17985 . . . . 5 𝑁 Fn ((𝐶 Func 𝐷) × (𝐶 Func 𝐷))
21 funcrcl 17896 . . . . . . . . . 10 (𝑓 ∈ (𝐶 Func 𝐷) → (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat))
2221con3i 154 . . . . . . . . 9 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → ¬ 𝑓 ∈ (𝐶 Func 𝐷))
2322eq0rdv 4361 . . . . . . . 8 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → (𝐶 Func 𝐷) = ∅)
2423xpeq2d 5677 . . . . . . 7 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → ((𝐶 Func 𝐷) × (𝐶 Func 𝐷)) = ((𝐶 Func 𝐷) × ∅))
25 xp0 5747 . . . . . . 7 ((𝐶 Func 𝐷) × ∅) = ∅
2624, 25eqtrdi 2813 . . . . . 6 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → ((𝐶 Func 𝐷) × (𝐶 Func 𝐷)) = ∅)
2726fneq2d 6615 . . . . 5 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → (𝑁 Fn ((𝐶 Func 𝐷) × (𝐶 Func 𝐷)) ↔ 𝑁 Fn ∅))
2820, 27mpbii 235 . . . 4 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑁 Fn ∅)
29 fn0 6652 . . . 4 (𝑁 Fn ∅ ↔ 𝑁 = ∅)
3028, 29sylib 220 . . 3 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑁 = ∅)
31 fnfuc 17981 . . . . . . 7 FuncCat Fn (Cat × Cat)
3231fndmi 6625 . . . . . 6 dom FuncCat = (Cat × Cat)
3332ndmov 7580 . . . . 5 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → (𝐶 FuncCat 𝐷) = ∅)
341, 33eqtrid 2809 . . . 4 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑄 = ∅)
3534fveq2d 6871 . . 3 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → (Hom ‘𝑄) = (Hom ‘∅))
3619, 30, 353eqtr4a 2823 . 2 (¬ (𝐶 ∈ Cat ∧ 𝐷 ∈ Cat) → 𝑁 = (Hom ‘𝑄))
3718, 36pm2.61i 183 1 𝑁 = (Hom ‘𝑄)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wa 399   = wceq 1560  wcel 2142  Vcvv 3454  c0 4285  {ctp 4586  cop 4588   × cxp 5645   Fn wfn 6516  cfv 6521  (class class class)co 7396  1c1 11074  5c5 12275  cdc 12688  ndxcnx 17229  Basecbs 17245  Hom chom 17297  compcco 17298  Catccat 17696   Func cfunc 17887   Nat cnat 17977   FuncCat cfuc 17978
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5227  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-er 8678  df-ixp 8880  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-5 12283  df-6 12284  df-7 12285  df-8 12286  df-9 12287  df-n0 12482  df-z 12569  df-dec 12689  df-uz 12840  df-fz 13513  df-struct 17183  df-slot 17218  df-ndx 17230  df-base 17246  df-hom 17310  df-cco 17311  df-func 17891  df-nat 17979  df-fuc 17980
This theorem is referenced by:  fuccatid  18005  fucsect  18008  fuciso  18011  evlfcllem  18253  evlfcl  18254  curfcl  18264  uncf2  18269  curfuncf  18270  diag2cl  18278  curf2ndf  18279  yonedalem21  18305  yonedalem22  18310  yonedalem3b  18311  yonedalem3  18312  yonffthlem  18314  xpcfuchomfval  49874  xpcfuchom  49875  xpcfuchom2  49876  xpcfucco2  49877  diag2f1  49930  fucoid  49969  fucofunc  49980  postcofval  49985  precofval  49988  precofvalALT  49989  fucoppcco  50030  fucoppc  50031  oppfdiag  50037  diagffth  50159  funcsn  50162  0fucterm  50164  lanrcl5  50256  ranrcl5  50261  lanup  50262  ranup  50263  islmd  50286  iscmd  50287  lmddu  50288
  Copyright terms: Public domain W3C validator