Theorem fucoppcffth 50222

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 2765	. . . 4 ⊢ (CatCat‘{𝑅, 𝑆}) = (CatCat‘{𝑅, 𝑆})
2		eqid 2765	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3		eqid 2765	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
4		eqid 2765	. . . 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 2765	. . . . . 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 18048	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑄 ∈ Cat)
17	8	oppccat 17796	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑄 ∈ Cat → 𝑅 ∈ Cat)
18	16, 17	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Cat)
19		prid1g 4728	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Cat → 𝑅 ∈ {𝑅, 𝑆})
20	18, 19	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ {𝑅, 𝑆})
21	20, 18	elind 4153	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ({𝑅, 𝑆} ∩ Cat))
22		prex 5411	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑅, 𝑆} ∈ V
23	22	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → {𝑅, 𝑆} ∈ V)
24	1, 13, 23	catcbas 18176	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})) = ({𝑅, 𝑆} ∩ Cat))
25	21, 24	eleqtrrd 2868	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})))
26	5	oppccat 17796	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐶 ∈ Cat → 𝑂 ∈ Cat)
27	14, 26	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Cat)
28	6	oppccat 17796	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐷 ∈ Cat → 𝑃 ∈ Cat)
29	15, 28	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Cat)
30	9, 27, 29	fuccat 18048	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Cat)
31		prid2g 4729	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ Cat → 𝑆 ∈ {𝑅, 𝑆})
32	30, 31	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ {𝑅, 𝑆})
33	32, 30	elind 4153	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ({𝑅, 𝑆} ∩ Cat))
34	33, 24	eleqtrrd 2868	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (Base‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆})))
35	5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 1, 13, 4, 14, 15, 25, 34	fucoppc 50221	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹(𝑅(Iso‘(CatCat‘{𝑅, 𝑆}))𝑆)𝐺)
36		df-br 5112	. . . . 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 50211	. . 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 5112	. 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 1570   ∈ wcel 2146  Vcvv 3457   ∩ cin 3905  {cpr 4593  ⟨cop 4597   class class class wbr 5111   I cid 5557   ↾ cres 5665  –1-1-onto→wf1o 6539  ‘cfv 6540  (class class class)co 7416   ∈ cmpo 7418  1^st c1st 7986  Basecbs 17287  Catccat 17738  oppCatcoppc 17785  Isociso 17821   Func cfunc 17929   Full cful 17979   Faith cfth 17980   Nat cnat 18019   FuncCat cfuc 18020  CatCatccatc 18173   oppFunc coppf 49933

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-tpos 8224  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-er 8696  df-map 8828  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-4 12316  df-5 12317  df-6 12318  df-7 12319  df-8 12320  df-9 12321  df-n0 12516  df-z 12603  df-dec 12724  df-uz 12875  df-fz 13548  df-struct 17225  df-sets 17242  df-slot 17260  df-ndx 17272  df-base 17288  df-hom 17352  df-cco 17353  df-cat 17742  df-cid 17743  df-homf 17744  df-comf 17745  df-oppc 17786  df-sect 17822  df-inv 17823  df-iso 17824  df-func 17933  df-idfu 17934  df-cofu 17935  df-full 17981  df-fth 17982  df-nat 18021  df-fuc 18022  df-catc 18174  df-oppf 49934

This theorem is used by:  fucoppcfunc  50223  lmddu  50478