Theorem isfth2 17998

Description: Equivalent condition for a faithful functor. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Jan-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
isfth.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
isfth.h	⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
isfth.j	⊢ 𝐽 = (Hom ‘𝐷)

Assertion

Ref	Expression
isfth2	⊢ (𝐹(𝐶 Faith 𝐷)𝐺 ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐵   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝑥,𝐺,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝐽,𝑦

Proof of Theorem isfth2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isfth.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
2	1	isfth 17997	. 2 ⊢ (𝐹(𝐶 Faith 𝐷)𝐺 ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
3		isfth.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
4		isfth.j	. . . . . . 7 ⊢ 𝐽 = (Hom ‘𝐷)
5		simpll 779	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺)
6		simplr 781	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
7		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝐵)
8	1, 3, 4, 5, 6, 7	funcf2 17949	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)))
9		df-f1 6545	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ∧ Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
10	9	baib 545	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) → ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
11	8, 10	syl 18	. . . . 5 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
12	11	ralbidva 3188	. . . 4 ⊢ ((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
13	12	ralbidva 3188	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
14	13	pm5.32i 585	. 2 ⊢ ((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))) ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 Fun ◡(𝑥𝐺𝑦)))
15	2, 14	bitr4i 281	1 ⊢ (𝐹(𝐶 Faith 𝐷)𝐺 ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)–1-1→((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081   class class class wbr 5111  ^◡ccnv 5662  Fun wfun 6534  ⟶wf 6536  –1-1→wf1 6537  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419  Basecbs 17293  Hom chom 17345   Func cfunc 17935   Faith cfth 17986

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 7742

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  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-ral 3082  df-rex 3092  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-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  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-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fv 6548  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-map 8832  df-ixp 8902  df-func 17939  df-fth 17988

This theorem is used by:  isffth2  17999  fthf1  18000  cofth  18018  fthestrcsetc  18230  fthsetcestrc  18245  cofidfth  49999  thincfth  50289