Theorem fucoppcffth 50653

Description: A fully faithful functor from the opposite category of functors to the category of opposite functors. (Contributed by Zhi Wang, 19-Nov-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
fucoppc.o	⊢ 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
fucoppc.p	⊢ 𝑃 = (oppCat‘𝐷)
fucoppc.q	⊢ 𝑄 = (𝐶 FuncCat 𝐷)
fucoppc.r	⊢ 𝑅 = (oppCat‘𝑄)
fucoppc.s	⊢ 𝑆 = (𝑂 FuncCat 𝑃)
fucoppc.n	⊢ 𝑁 = (𝐶 Nat 𝐷)
fucoppc.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 = ( oppFunc ↾ (𝐶 Func 𝐷)))
fucoppc.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐶 Func 𝐷), 𝑦 ∈ (𝐶 Func 𝐷) ↦ ( I ↾ (𝑦𝑁𝑥))))
fucoppcffth.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
fucoppcffth.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Cat)

Assertion

Ref	Expression
fucoppcffth	⊢ (𝜑 → 𝐹((𝑅 Full 𝑆) ∩ (𝑅 Faith 𝑆))𝐺)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝑁,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑥, 𝑦)   𝑄(𝑥, 𝑦)   𝑆(𝑥, 𝑦)   𝐹(𝑥, 𝑦)   𝐺(𝑥, 𝑦)   𝑂(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem fucoppcffth

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (CatCat‘{𝑅, 𝑆}) = (CatCat‘{𝑅, 𝑆})
2		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
4		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})) = (Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))
5		fucoppc.o	. . . . . 6 ⊢ 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
6		fucoppc.p	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (oppCat‘𝐷)
7		fucoppc.q	. . . . . 6 ⊢ 𝑄 = (𝐶 FuncCat 𝐷)
8		fucoppc.r	. . . . . 6 ⊢ 𝑅 = (oppCat‘𝑄)
9		fucoppc.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (𝑂 FuncCat 𝑃)
10		fucoppc.n	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (𝐶 Nat 𝐷)
11		fucoppc.f	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = ( oppFunc ↾ (𝐶 Func 𝐷)))
12		fucoppc.g	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐶 Func 𝐷), 𝑦 ∈ (𝐶 Func 𝐷) ↦ ( I ↾ (𝑦𝑁𝑥))))
13		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})) = (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))
14		fucoppcffth.c	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
15		fucoppcffth.d	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Cat)
16	7, 14, 15	fuccat 18155	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑄 ∈ Cat)
17	8	oppccat 17903	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑄 ∈ Cat → 𝑅 ∈ Cat)
18	16, 17	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Cat)
19		prid1g 4717	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Cat → 𝑅 ∈ {𝑅, 𝑆})
20	18, 19	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ {𝑅, 𝑆})
21	20, 18	elind 4096	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ({𝑅, 𝑆} ∩ Cat))
22		prex 5395	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑅, 𝑆} ∈ V
23	22	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → {𝑅, 𝑆} ∈ V)
24	1, 13, 23	catcbas 18283	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})) = ({𝑅, 𝑆} ∩ Cat))
25	21, 24	eleqtrrd 2863	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})))
26	5	oppccat 17903	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐶 ∈ Cat → 𝑂 ∈ Cat)
27	14, 26	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Cat)
28	6	oppccat 17903	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐷 ∈ Cat → 𝑃 ∈ Cat)
29	15, 28	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Cat)
30	9, 27, 29	fuccat 18155	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Cat)
31		prid2g 4718	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ Cat → 𝑆 ∈ {𝑅, 𝑆})
32	30, 31	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ {𝑅, 𝑆})
33	32, 30	elind 4096	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ({𝑅, 𝑆} ∩ Cat))
34	33, 24	eleqtrrd 2863	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})))
35	5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 1, 13, 4, 14, 15, 25, 34	fucoppc 50652	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹(𝑅(Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))𝑆)𝐺)
36		df-br 5103	. . . . 5 ⊢ (𝐹(𝑅(Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))𝑆)𝐺 ↔ ⟨𝐹, 𝐺⟩ ∈ (𝑅(Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))𝑆))
37	35, 36	sylib 221	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ⟨𝐹, 𝐺⟩ ∈ (𝑅(Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))𝑆))
38	1, 2, 3, 4, 37	catcisoi 50642	. . 3 ⊢ (𝜑 → (⟨𝐹, 𝐺⟩ ∈ ((𝑅 Full 𝑆) ∩ (𝑅 Faith 𝑆)) ∧ (1st ‘⟨𝐹, 𝐺⟩):(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑆)))
39	38	simpld 500	. 2 ⊢ (𝜑 → ⟨𝐹, 𝐺⟩ ∈ ((𝑅 Full 𝑆) ∩ (𝑅 Faith 𝑆)))
40		df-br 5103	. 2 ⊢ (𝐹((𝑅 Full 𝑆) ∩ (𝑅 Faith 𝑆))𝐺 ↔ ⟨𝐹, 𝐺⟩ ∈ ((𝑅 Full 𝑆) ∩ (𝑅 Faith 𝑆)))
41	39, 40	sylibr 237	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹((𝑅 Full 𝑆) ∩ (𝑅 Faith 𝑆))𝐺)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  Vcvv 3450   ∩ cin 4088  {cpr 4586  ⟨cop 4834   class class class wbr 5102   I cid 5544   ↾ cres 5652  –1-1-onto→wf1o 6540  ‘cfv 6541  (class class class)co 7422   ∈ cmpo 7424  1^st c1st 8001  Basecbs 17394  Catccat 17845  oppCatcoppc 17892  Isociso 17928   Func cfunc 18036   Full cful 18086   Faith cfth 18087   Nat cnat 18126   FuncCat cfuc 18127  CatCatccatc 18280   oppFunc coppf 50345

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7753  ax-cnex 11261  ax-resscn 11262  ax-1cn 11263  ax-icn 11264  ax-addcl 11265  ax-addrcl 11266  ax-mulcl 11267  ax-mulrcl 11268  ax-mulcom 11269  ax-addass 11270  ax-mulass 11271  ax-distr 11272  ax-i2m1 11273  ax-1ne0 11274  ax-1rid 11275  ax-rnegex 11276  ax-rrecex 11277  ax-cnre 11278  ax-pre-lttri 11279  ax-pre-lttrn 11280  ax-pre-ltadd 11281  ax-pre-mulgt0 11282

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7379  df-ov 7425  df-oprab 7426  df-mpo 7427  df-om 7880  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-tpos 8248  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8384  df-rdg 8423  df-1o 8481  df-er 8722  df-map 8854  df-ixp 8931  df-en 8979  df-dom 8980  df-sdom 8981  df-fin 8982  df-pnf 11350  df-mnf 11351  df-xr 11352  df-ltxr 11353  df-le 11354  df-sub 11548  df-neg 11549  df-nn 12341  df-2 12410  df-3 12411  df-4 12412  df-5 12413  df-6 12414  df-7 12415  df-8 12416  df-9 12417  df-n0 12612  df-z 12699  df-dec 12820  df-uz 12971  df-fz 13645  df-struct 17332  df-sets 17349  df-slot 17367  df-ndx 17379  df-base 17395  df-hom 17459  df-cco 17460  df-cat 17849  df-cid 17850  df-homf 17851  df-comf 17852  df-oppc 17893  df-sect 17929  df-inv 17930  df-iso 17931  df-func 18040  df-idfu 18041  df-cofu 18042  df-full 18088  df-fth 18089  df-nat 18128  df-fuc 18129  df-catc 18281  df-oppf 50346

This theorem is used by:  fucoppcfunc  50654  lmddu  50957