Theorem idepi 47538

Description: An identity arrow, or an identity morphism, is an epimorphism. (Contributed by Zhi Wang, 21-Sep-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
idmon.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
idmon.h	⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
idmon.i	⊢ 1 = (Id‘𝐶)
idmon.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
idmon.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
idepi.e	⊢ 𝐸 = (Epi‘𝐶)

Assertion

Ref	Expression
idepi	⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐸𝑋))

Proof of Theorem idepi

Dummy variables 𝑔 ℎ 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		idmon.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
2		idmon.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
3		idmon.i	. . 3 ⊢ 1 = (Id‘𝐶)
4		idmon.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
5		idmon.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
6	1, 2, 3, 4, 5	catidcl 17621	. 2 ⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐻𝑋))
7	4	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → 𝐶 ∈ Cat)
8	5	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → 𝑋 ∈ 𝐵)
9		eqid 2733	. . . . . 6 ⊢ (comp‘𝐶) = (comp‘𝐶)
10		simpr1 1195	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → 𝑧 ∈ 𝐵)
11		simpr2 1196	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧))
12	1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11	catrid 17623	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → (𝑔(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) = 𝑔)
13		simpr3 1197	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))
14	1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 13	catrid 17623	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → (ℎ(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) = ℎ)
15	12, 14	eqeq12d 2749	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → ((𝑔(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) = (ℎ(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) ↔ 𝑔 = ℎ))
16	15	biimpd 228	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧) ∧ ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧))) → ((𝑔(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) = (ℎ(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) → 𝑔 = ℎ))
17	16	ralrimivvva 3204	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐵 ∀𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧)∀ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧)((𝑔(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) = (ℎ(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) → 𝑔 = ℎ))
18		idepi.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = (Epi‘𝐶)
19	1, 2, 9, 18, 4, 5, 5	isepi2 17683	. 2 ⊢ (𝜑 → (( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐸𝑋) ↔ (( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐻𝑋) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐵 ∀𝑔 ∈ (𝑋𝐻𝑧)∀ℎ ∈ (𝑋𝐻𝑧)((𝑔(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) = (ℎ(⟨𝑋, 𝑋⟩(comp‘𝐶)𝑧)( 1 ‘𝑋)) → 𝑔 = ℎ))))
20	6, 17, 19	mpbir2and 712	1 ⊢ (𝜑 → ( 1 ‘𝑋) ∈ (𝑋𝐸𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  ∀wral 3062  ⟨cop 4632  ‘cfv 6539  (class class class)co 7403  Basecbs 17139  Hom chom 17203  compcco 17204  Catccat 17603  Idccid 17604  Epicepi 17671

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5283  ax-sep 5297  ax-nul 5304  ax-pow 5361  ax-pr 5425  ax-un 7719  ax-cnex 11161  ax-resscn 11162  ax-1cn 11163  ax-icn 11164  ax-addcl 11165  ax-addrcl 11166  ax-mulcl 11167  ax-mulrcl 11168  ax-mulcom 11169  ax-addass 11170  ax-mulass 11171  ax-distr 11172  ax-i2m1 11173  ax-1ne0 11174  ax-1rid 11175  ax-rnegex 11176  ax-rrecex 11177  ax-cnre 11178  ax-pre-lttri 11179  ax-pre-lttrn 11180  ax-pre-ltadd 11181  ax-pre-mulgt0 11182

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3776  df-csb 3892  df-dif 3949  df-un 3951  df-in 3953  df-ss 3963  df-pss 3965  df-nul 4321  df-if 4527  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4907  df-iun 4997  df-br 5147  df-opab 5209  df-mpt 5230  df-tr 5264  df-id 5572  df-eprel 5578  df-po 5586  df-so 5587  df-fr 5629  df-we 5631  df-xp 5680  df-rel 5681  df-cnv 5682  df-co 5683  df-dm 5684  df-rn 5685  df-res 5686  df-ima 5687  df-pred 6296  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6491  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7359  df-ov 7406  df-oprab 7407  df-mpo 7408  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-tpos 8205  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-er 8698  df-en 8935  df-dom 8936  df-sdom 8937  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11441  df-neg 11442  df-nn 12208  df-2 12270  df-3 12271  df-4 12272  df-5 12273  df-6 12274  df-7 12275  df-8 12276  df-9 12277  df-n0 12468  df-z 12554  df-dec 12673  df-sets 17092  df-slot 17110  df-ndx 17122  df-base 17140  df-hom 17216  df-cco 17217  df-cat 17607  df-cid 17608  df-oppc 17651  df-mon 17672  df-epi 17673

This theorem is referenced by: (None)