Theorem isfull2 18138

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

Hypotheses

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

Assertion

Ref	Expression
isfull2	⊢ (𝐹(𝐶 Full 𝐷)𝐺 ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))

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

Proof of Theorem isfull2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isfull.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
2		isfull.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (Hom ‘𝐷)
3	1, 2	isfull 18137	. 2 ⊢ (𝐹(𝐶 Full 𝐷)𝐺 ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
4		isfull.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
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, 4, 2, 5, 6, 7	funcf2 18093	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)))
9		ffn 6739	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) → (𝑥𝐺𝑦) Fn (𝑥𝐻𝑦))
10		df-fo 6572	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ((𝑥𝐺𝑦) Fn (𝑥𝐻𝑦) ∧ ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
11	10	baib 545	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥𝐺𝑦) Fn (𝑥𝐻𝑦) → ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
12	8, 9, 11	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
13	12	ralbidva 3187	. . . 4 ⊢ ((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
14	13	ralbidva 3187	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦)) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
15	14	pm5.32i 585	. 2 ⊢ ((𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))) ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ran (𝑥𝐺𝑦) = ((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))
16	3, 15	bitr4i 281	1 ⊢ (𝐹(𝐶 Full 𝐷)𝐺 ↔ (𝐹(𝐶 Func 𝐷)𝐺 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝐺𝑦):(𝑥𝐻𝑦)⟶onto((𝐹‘𝑥)𝐽(𝐹‘𝑦))))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080   class class class wbr 5108  ran crn 5659   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ⟶ontowfo 6564  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  Basecbs 17431  Hom chom 17483   Func cfunc 18079   Full cful 18129

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5553  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-fo 6572  df-fv 6574  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-map 8887  df-ixp 8964  df-func 18083  df-full 18131

This theorem is used by:  fullfo  18139  isffth2  18143  cofull  18161  fullestrcsetc  18375  fullsetcestrc  18390  fullthinc  50916