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

Theorem fullsetcestrc 18178
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 18176 . 2 (𝜑𝐹(𝑆 Func 𝐸)𝐺)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7funcsetcestrclem8 18174 . . . 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 18167 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎𝐶) → (𝐹𝑎) ∈ 𝑈)
1312adantrr 717 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑎) ∈ 𝑈)
141, 2, 3, 4, 5funcsetcestrclem2 18167 . . . . . . . 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 18140 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)) ↔ :(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏))))
191, 2, 3funcsetcestrclem1 18166 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑎𝐶) → (𝐹𝑎) = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩})
2019adantrr 717 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑎) = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩})
2120fveq2d 6880 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑎)) = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
22 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩} = {⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}
23221strbas 17244 . . . . . . . . . 10 (𝑎𝐶𝑎 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
2423ad2antrl 728 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑎 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑎⟩}))
2521, 24eqtr4d 2773 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑎)) = 𝑎)
261, 2, 3funcsetcestrclem1 18166 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑏𝐶) → (𝐹𝑏) = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩})
2726adantrl 716 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝐹𝑏) = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩})
2827fveq2d 6880 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑏)) = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
29 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩} = {⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}
30291strbas 17244 . . . . . . . . . 10 (𝑏𝐶𝑏 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
3130ad2antll 729 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑏 = (Base‘{⟨(Base‘ndx), 𝑏⟩}))
3228, 31eqtr4d 2773 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (Base‘(𝐹𝑏)) = 𝑏)
3325, 32feq23d 6701 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (:(Base‘(𝐹𝑎))⟶(Base‘(𝐹𝑏)) ↔ :𝑎𝑏))
34 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎𝐶𝑏𝐶))
3534ancomd 461 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑏𝐶𝑎𝐶))
36 elmapg 8853 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑏𝐶𝑎𝐶) → ( ∈ (𝑏m 𝑎) ↔ :𝑎𝑏))
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ( ∈ (𝑏m 𝑎) ↔ :𝑎𝑏))
3837biimpar 477 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∈ (𝑏m 𝑎))
39 equequ2 2025 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = → ( = 𝑘 = ))
4039adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) ∧ 𝑘 = ) → ( = 𝑘 = ))
41 eqidd 2736 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → = )
4238, 40, 41rspcedvd 3603 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ :𝑎𝑏) → ∃𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎) = 𝑘)
431, 2, 3, 4, 5, 6funcsetcestrclem6 18172 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) = 𝑘)
44433expa 1118 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) = 𝑘)
4544eqeq2d 2746 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑏m 𝑎)) → ( = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘) ↔ = 𝑘))
4645rexbidva 3162 . . . . . . . . . . 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 18091 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑈 = (Base‘𝑆))
512, 50eqtr4id 2789 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐶 = 𝑈)
5251eleq2d 2820 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑎𝐶𝑎𝑈))
5352biimpcd 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎𝐶 → (𝜑𝑎𝑈))
5453adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎𝐶𝑏𝐶) → (𝜑𝑎𝑈))
5554impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑎𝑈)
5651eleq2d 2820 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑏𝐶𝑏𝑈))
5756biimpcd 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏𝐶 → (𝜑𝑏𝑈))
5857adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎𝐶𝑏𝐶) → (𝜑𝑏𝑈))
5958impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → 𝑏𝑈)
601, 10, 49, 55, 59setchom 18093 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = (𝑏m 𝑎))
6160rexeqdv 3306 . . . . . . . . . 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 3131 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐶𝑏𝐶)) → ∀ ∈ ((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏))∃𝑘 ∈ (𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏) = ((𝑎𝐺𝑏)‘𝑘))
68 dffo3 7092 . . . 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 3187 . 2 (𝜑 → ∀𝑎𝐶𝑏𝐶 (𝑎𝐺𝑏):(𝑎(Hom ‘𝑆)𝑏)–onto→((𝐹𝑎)(Hom ‘𝐸)(𝐹𝑏)))
712, 11, 49isfull2 17926 . 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 1540  wcel 2108  wral 3051  wrex 3060  {csn 4601  cop 4607   class class class wbr 5119  cmpt 5201   I cid 5547  cres 5656  wf 6527  ontowfo 6529  cfv 6531  (class class class)co 7405  cmpo 7407  ωcom 7861  m cmap 8840  WUnicwun 10714  ndxcnx 17212  Basecbs 17228  Hom chom 17282   Func cfunc 17867   Full cful 17917  SetCatcsetc 18088  ExtStrCatcestrc 18134
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-inf2 9655  ax-cnex 11185  ax-resscn 11186  ax-1cn 11187  ax-icn 11188  ax-addcl 11189  ax-addrcl 11190  ax-mulcl 11191  ax-mulrcl 11192  ax-mulcom 11193  ax-addass 11194  ax-mulass 11195  ax-distr 11196  ax-i2m1 11197  ax-1ne0 11198  ax-1rid 11199  ax-rnegex 11200  ax-rrecex 11201  ax-cnre 11202  ax-pre-lttri 11203  ax-pre-lttrn 11204  ax-pre-ltadd 11205  ax-pre-mulgt0 11206
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-tp 4606  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7362  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7862  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-oadd 8484  df-omul 8485  df-er 8719  df-ec 8721  df-qs 8725  df-map 8842  df-pm 8843  df-ixp 8912  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-wun 10716  df-ni 10886  df-pli 10887  df-mi 10888  df-lti 10889  df-plpq 10922  df-mpq 10923  df-ltpq 10924  df-enq 10925  df-nq 10926  df-erq 10927  df-plq 10928  df-mq 10929  df-1nq 10930  df-rq 10931  df-ltnq 10932  df-np 10995  df-plp 10997  df-ltp 10999  df-enr 11069  df-nr 11070  df-c 11135  df-pnf 11271  df-mnf 11272  df-xr 11273  df-ltxr 11274  df-le 11275  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12502  df-z 12589  df-dec 12709  df-uz 12853  df-fz 13525  df-struct 17166  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-hom 17295  df-cco 17296  df-cat 17680  df-cid 17681  df-func 17871  df-full 17919  df-setc 18089  df-estrc 18135
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator