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

Theorem fullsetcestrc 18150
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 18148 . 2 (𝜑𝐹(𝑆 Func 𝐸)𝐺)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7funcsetcestrclem8 18146 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)⟶((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
104adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑈 ∈ WUni)
11 eqid 2727 . . . . . . 7 (Hom ‘𝐸) = (Hom ‘𝐸)
121, 2, 3, 4, 5funcsetcestrclem2 18139 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎𝐶) → (𝐹𝑎) ∈ 𝑈)
1312adantrr 716 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑎) ∈ 𝑈)
141, 2, 3, 4, 5funcsetcestrclem2 18139 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏𝐶) → (𝐹𝑏) ∈ 𝑈)
1514adantrl 715 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑏) ∈ 𝑈)
16 eqid 2727 . . . . . . 7 (Base‘(𝐹𝑎)) = (Base‘(𝐹𝑎))
17 eqid 2727 . . . . . . 7 (Base‘(𝐹𝑏)) = (Base‘(𝐹𝑏))
187, 10, 11, 13, 15, 16, 17elestrchom 18111 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) ↔ :(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏))))
191, 2, 3funcsetcestrclem1 18138 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑎𝐶) → (𝐹𝑎) = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩})
2019adantrr 716 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑎) = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩})
2120fveq2d 6895 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑎)) = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
22 eqid 2727 . . . . . . . . . . 11 {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩} = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}
23221strbas 17190 . . . . . . . . . 10 (𝑎𝐶𝑎 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
2423ad2antrl 727 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑎 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
2521, 24eqtr4d 2770 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑎)) = 𝑎)
261, 2, 3funcsetcestrclem1 18138 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑏𝐶) → (𝐹𝑏) = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩})
2726adantrl 715 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑏) = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩})
2827fveq2d 6895 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑏)) = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
29 eqid 2727 . . . . . . . . . . 11 {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩} = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}
30291strbas 17190 . . . . . . . . . 10 (𝑏𝐶𝑏 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
3130ad2antll 728 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑏 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
3228, 31eqtr4d 2770 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑏)) = 𝑏)
3325, 32feq23d 6711 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (:(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏)) ↔ :𝑎𝑏))
34 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐶𝑏𝐶))
3534ancomd 461 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑏𝐶𝑎𝐶))
36 elmapg 8851 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑏𝐶𝑎𝐶) → ( ∈ (𝑏m 𝑎) ↔ :𝑎𝑏))
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ (𝑏m 𝑎) ↔ :𝑎𝑏))
3837biimpar 477 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∈ (𝑏m 𝑎))
39 equequ2 2022 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = → ( = 𝑘 = ))
4039adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) ∧ 𝑘 = ) → ( = 𝑘 = ))
41 eqidd 2728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → = )
4238, 40, 41rspcedvd 3609 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = 𝑘)
431, 2, 3, 4, 5, 6funcsetcestrclem6 18144 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) = 𝑘)
44433expa 1116 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) = 𝑘)
4544eqeq2d 2738 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ( = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ = 𝑘))
4645rexbidva 3171 . . . . . . . . . . 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 2727 . . . . . . . . . . . 12 (Hom ‘𝑆) = (Hom ‘𝑆)
501, 4setcbas 18060 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑈 = (Base‘𝑆))
512, 50eqtr4id 2786 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐶 = 𝑈)
5251eleq2d 2814 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑎𝐶𝑎𝑈))
5352biimpcd 248 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎𝐶 → (𝜑𝑎𝑈))
5453adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎𝐶𝑏𝐶) → (𝜑𝑎𝑈))
5554impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑎𝑈)
5651eleq2d 2814 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑏𝐶𝑏𝑈))
5756biimpcd 248 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏𝐶 → (𝜑𝑏𝑈))
5857adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎𝐶𝑏𝐶) → (𝜑𝑏𝑈))
5958impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑏𝑈)
601, 10, 49, 55, 59setchom 18062 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = (𝑏m 𝑎))
6160rexeqdv 3321 . . . . . . . . . 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 239 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (:(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏)) → ∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6618, 65sylbid 239 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) → ∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘)))
6766ralrimiv 3140 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ∀ ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏))∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘))
68 dffo3 7106 . . . 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 582 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
7069ralrimivva 3195 . 2 (𝜑 → ∀𝑎𝐶𝑏𝐶 (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
712, 11, 49isfull2 17893 . 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 582 1 (𝜑𝐹(𝑆 Full 𝐸)𝐺)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1534  wcel 2099  wral 3056  wrex 3065  {csn 4624  cop 4630   class class class wbr 5142  cmpt 5225   I cid 5569  cres 5674  wf 6538  ontowfo 6540  cfv 6542  (class class class)co 7414  cmpo 7416  ωcom 7864  m cmap 8838  WUnicwun 10717  ndxcnx 17155  Basecbs 17173  Hom chom 17237   Func cfunc 17833   Full cful 17884  SetCatcsetc 18057  ExtStrCatcestrc 18105
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-inf2 9658  ax-cnex 11188  ax-resscn 11189  ax-1cn 11190  ax-icn 11191  ax-addcl 11192  ax-addrcl 11193  ax-mulcl 11194  ax-mulrcl 11195  ax-mulcom 11196  ax-addass 11197  ax-mulass 11198  ax-distr 11199  ax-i2m1 11200  ax-1ne0 11201  ax-1rid 11202  ax-rnegex 11203  ax-rrecex 11204  ax-cnre 11205  ax-pre-lttri 11206  ax-pre-lttrn 11207  ax-pre-ltadd 11208  ax-pre-mulgt0 11209
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-oadd 8484  df-omul 8485  df-er 8718  df-ec 8720  df-qs 8724  df-map 8840  df-pm 8841  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-wun 10719  df-ni 10889  df-pli 10890  df-mi 10891  df-lti 10892  df-plpq 10925  df-mpq 10926  df-ltpq 10927  df-enq 10928  df-nq 10929  df-erq 10930  df-plq 10931  df-mq 10932  df-1nq 10933  df-rq 10934  df-ltnq 10935  df-np 10998  df-plp 11000  df-ltp 11002  df-enr 11072  df-nr 11073  df-c 11138  df-pnf 11274  df-mnf 11275  df-xr 11276  df-ltxr 11277  df-le 11278  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12237  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-9 12306  df-n0 12497  df-z 12583  df-dec 12702  df-uz 12847  df-fz 13511  df-struct 17109  df-slot 17144  df-ndx 17156  df-base 17174  df-hom 17250  df-cco 17251  df-cat 17641  df-cid 17642  df-func 17837  df-full 17886  df-setc 18058  df-estrc 18106
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator