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

Theorem fullsetcestrc 18222
Description: The "embedding functor" from the category of sets into the category of extensible structures which sends each set to an extensible structure consisting of the base set slot only is full. (Contributed by AV, 1-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
funcsetcestrc.s 𝑆 = (SetCat‘𝑈)
funcsetcestrc.c 𝐶 = (Base‘𝑆)
funcsetcestrc.f (𝜑𝐹 = (𝑥𝐶 ↦ {⟨(Base‘ndx), 𝑥⟩}))
funcsetcestrc.u (𝜑𝑈 ∈ WUni)
funcsetcestrc.o (𝜑 → ω ∈ 𝑈)
funcsetcestrc.g (𝜑𝐺 = (𝑥𝐶, 𝑦𝐶 ↦ ( I ↾ (𝑦m 𝑥))))
funcsetcestrc.e 𝐸 = (ExtStrCat‘𝑈)
Assertion
Ref Expression
fullsetcestrc (𝜑𝐹(𝑆 Full 𝐸)𝐺)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐶   𝜑,𝑥   𝑦,𝐶,𝑥   𝜑,𝑦   𝑥,𝐸
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑥,𝑦)   𝑈(𝑥,𝑦)   𝐸(𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem fullsetcestrc
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 funcsetcestrc.s . . 3 𝑆 = (SetCat‘𝑈)
2 funcsetcestrc.c . . 3 𝐶 = (Base‘𝑆)
3 funcsetcestrc.f . . 3 (𝜑𝐹 = (𝑥𝐶 ↦ {⟨(Base‘ndx), 𝑥⟩}))
4 funcsetcestrc.u . . 3 (𝜑𝑈 ∈ WUni)
5 funcsetcestrc.o . . 3 (𝜑 → ω ∈ 𝑈)
6 funcsetcestrc.g . . 3 (𝜑𝐺 = (𝑥𝐶, 𝑦𝐶 ↦ ( I ↾ (𝑦m 𝑥))))
7 funcsetcestrc.e . . 3 𝐸 = (ExtStrCat‘𝑈)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7funcsetcestrc 18220 . 2 (𝜑𝐹(𝑆 Func 𝐸)𝐺)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7funcsetcestrclem8 18218 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)⟶((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
104adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑈 ∈ WUni)
11 eqid 2735 . . . . . . 7 (Hom ‘𝐸) = (Hom ‘𝐸)
121, 2, 3, 4, 5funcsetcestrclem2 18211 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎𝐶) → (𝐹𝑎) ∈ 𝑈)
1312adantrr 717 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑎) ∈ 𝑈)
141, 2, 3, 4, 5funcsetcestrclem2 18211 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏𝐶) → (𝐹𝑏) ∈ 𝑈)
1514adantrl 716 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑏) ∈ 𝑈)
16 eqid 2735 . . . . . . 7 (Base‘(𝐹𝑎)) = (Base‘(𝐹𝑎))
17 eqid 2735 . . . . . . 7 (Base‘(𝐹𝑏)) = (Base‘(𝐹𝑏))
187, 10, 11, 13, 15, 16, 17elestrchom 18183 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) ↔ :(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏))))
191, 2, 3funcsetcestrclem1 18210 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑎𝐶) → (𝐹𝑎) = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩})
2019adantrr 717 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑎) = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩})
2120fveq2d 6911 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑎)) = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
22 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩} = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}
23221strbas 17262 . . . . . . . . . 10 (𝑎𝐶𝑎 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
2423ad2antrl 728 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑎 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
2521, 24eqtr4d 2778 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑎)) = 𝑎)
261, 2, 3funcsetcestrclem1 18210 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑏𝐶) → (𝐹𝑏) = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩})
2726adantrl 716 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑏) = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩})
2827fveq2d 6911 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑏)) = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
29 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩} = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}
30291strbas 17262 . . . . . . . . . 10 (𝑏𝐶𝑏 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
3130ad2antll 729 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑏 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
3228, 31eqtr4d 2778 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑏)) = 𝑏)
3325, 32feq23d 6732 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (:(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏)) ↔ :𝑎𝑏))
34 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐶𝑏𝐶))
3534ancomd 461 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑏𝐶𝑎𝐶))
36 elmapg 8878 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑏𝐶𝑎𝐶) → ( ∈ (𝑏m 𝑎) ↔ :𝑎𝑏))
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ (𝑏m 𝑎) ↔ :𝑎𝑏))
3837biimpar 477 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∈ (𝑏m 𝑎))
39 equequ2 2023 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = → ( = 𝑘 = ))
4039adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) ∧ 𝑘 = ) → ( = 𝑘 = ))
41 eqidd 2736 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → = )
4238, 40, 41rspcedvd 3624 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = 𝑘)
431, 2, 3, 4, 5, 6funcsetcestrclem6 18216 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) = 𝑘)
44433expa 1117 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) = 𝑘)
4544eqeq2d 2746 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ( = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ = 𝑘))
4645rexbidva 3175 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = 𝑘))
4746adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → (∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = 𝑘))
4842, 47mpbird 257 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘))
49 eqid 2735 . . . . . . . . . . . 12 (Hom ‘𝑆) = (Hom ‘𝑆)
501, 4setcbas 18132 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑈 = (Base‘𝑆))
512, 50eqtr4id 2794 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐶 = 𝑈)
5251eleq2d 2825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑎𝐶𝑎𝑈))
5352biimpcd 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎𝐶 → (𝜑𝑎𝑈))
5453adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎𝐶𝑏𝐶) → (𝜑𝑎𝑈))
5554impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑎𝑈)
5651eleq2d 2825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑏𝐶𝑏𝑈))
5756biimpcd 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏𝐶 → (𝜑𝑏𝑈))
5857adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎𝐶𝑏𝐶) → (𝜑𝑏𝑈))
5958impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑏𝑈)
601, 10, 49, 55, 59setchom 18134 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = (𝑏m 𝑎))
6160rexeqdv 3325 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6261adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → (∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6348, 62mpbird 257 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘))
6463ex 412 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (:𝑎𝑏 → ∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6533, 64sylbid 240 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (:(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏)) → ∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6618, 65sylbid 240 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) → ∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6766ralrimiv 3143 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ∀ ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏))∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘))
68 dffo3 7122 . . . 4 ((𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) ↔ ((𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)⟶((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) ∧ ∀ ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏))∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
699, 67, 68sylanbrc 583 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
7069ralrimivva 3200 . 2 (𝜑 → ∀𝑎𝐶𝑏𝐶 (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
712, 11, 49isfull2 17965 . 2 (𝐹(𝑆 Full 𝐸)𝐺 ↔ (𝐹(𝑆 Func 𝐸)𝐺 ∧ ∀𝑎𝐶𝑏𝐶 (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏))))
728, 70, 71sylanbrc 583 1 (𝜑𝐹(𝑆 Full 𝐸)𝐺)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2106  wral 3059  wrex 3068  {csn 4631  cop 4637   class class class wbr 5148  cmpt 5231   I cid 5582  cres 5691  wf 6559  ontowfo 6561  cfv 6563  (class class class)co 7431  cmpo 7433  ωcom 7887  m cmap 8865  WUnicwun 10738  ndxcnx 17227  Basecbs 17245  Hom chom 17309   Func cfunc 17905   Full cful 17956  SetCatcsetc 18129  ExtStrCatcestrc 18177
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-inf2 9679  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-oadd 8509  df-omul 8510  df-er 8744  df-ec 8746  df-qs 8750  df-map 8867  df-pm 8868  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-wun 10740  df-ni 10910  df-pli 10911  df-mi 10912  df-lti 10913  df-plpq 10946  df-mpq 10947  df-ltpq 10948  df-enq 10949  df-nq 10950  df-erq 10951  df-plq 10952  df-mq 10953  df-1nq 10954  df-rq 10955  df-ltnq 10956  df-np 11019  df-plp 11021  df-ltp 11023  df-enr 11093  df-nr 11094  df-c 11159  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-uz 12877  df-fz 13545  df-struct 17181  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-hom 17322  df-cco 17323  df-cat 17713  df-cid 17714  df-func 17909  df-full 17958  df-setc 18130  df-estrc 18178
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator