MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ismon2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ismon2 17752
Description: Write out the monomorphism property directly. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
ismon.b 𝐵 = (Base‘𝐶)
ismon.h 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
ismon.o · = (comp‘𝐶)
ismon.s 𝑀 = (Mono‘𝐶)
ismon.c (𝜑𝐶 ∈ Cat)
ismon.x (𝜑𝑋𝐵)
ismon.y (𝜑𝑌𝐵)
Assertion
Ref Expression
ismon2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋𝑀𝑌) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ ∀𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = ))))
Distinct variable groups:   𝑔,,𝑧,𝐵   𝜑,𝑔,,𝑧   𝐶,𝑔,,𝑧   𝑔,𝐻,,𝑧   · ,𝑔,,𝑧   𝑔,𝐹,,𝑧   𝑔,𝑋,,𝑧   𝑔,𝑌,,𝑧
Allowed substitution hints:   𝑀(𝑧,𝑔,)

Proof of Theorem ismon2
StepHypRef Expression
1 ismon.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐶)
2 ismon.h . . 3 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
3 ismon.o . . 3 · = (comp‘𝐶)
4 ismon.s . . 3 𝑀 = (Mono‘𝐶)
5 ismon.c . . 3 (𝜑𝐶 ∈ Cat)
6 ismon.x . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
7 ismon.y . . 3 (𝜑𝑌𝐵)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7ismon 17751 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋𝑀𝑌) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ ∀𝑧𝐵 Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)))))
95ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝐶 ∈ Cat)
10 simprl 769 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑧𝐵)
116ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑋𝐵)
127ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑌𝐵)
13 simprr 771 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))
14 simplr 767 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌))
151, 2, 3, 9, 10, 11, 12, 13, 14catcocl 17700 . . . . . . 7 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌))
1615anassrs 466 . . . . . 6 ((((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ 𝑧𝐵) ∧ 𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)) → (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌))
1716ralrimiva 3136 . . . . 5 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ 𝑧𝐵) → ∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌))
18 eqid 2726 . . . . . . . 8 (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)) = (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔))
1918fmpt 7126 . . . . . . 7 (∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌) ↔ (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)⟶(𝑧𝐻𝑌))
20 df-f1 6561 . . . . . . . 8 ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)–1-1→(𝑧𝐻𝑌) ↔ ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)⟶(𝑧𝐻𝑌) ∧ Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔))))
2120baib 534 . . . . . . 7 ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)⟶(𝑧𝐻𝑌) → ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)–1-1→(𝑧𝐻𝑌) ↔ Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔))))
2219, 21sylbi 216 . . . . . 6 (∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌) → ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)–1-1→(𝑧𝐻𝑌) ↔ Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔))))
23 oveq2 7434 . . . . . . . 8 (𝑔 = → (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)))
2418, 23f1mpt 7278 . . . . . . 7 ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)–1-1→(𝑧𝐻𝑌) ↔ (∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌) ∧ ∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = )))
2524baib 534 . . . . . 6 (∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌) → ((𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)–1-1→(𝑧𝐻𝑌) ↔ ∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = )))
2622, 25bitr3d 280 . . . . 5 (∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌) → (Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)) ↔ ∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = )))
2717, 26syl 17 . . . 4 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ 𝑧𝐵) → (Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)) ↔ ∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = )))
2827ralbidva 3166 . . 3 ((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) → (∀𝑧𝐵 Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)) ↔ ∀𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = )))
2928pm5.32da 577 . 2 (𝜑 → ((𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ ∀𝑧𝐵 Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔))) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ ∀𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = ))))
308, 29bitrd 278 1 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋𝑀𝑌) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ ∀𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)∀ ∈ (𝑧𝐻𝑋)((𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)) → 𝑔 = ))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394   = wceq 1534  wcel 2099  wral 3051  cop 4639  cmpt 5238  ccnv 5683  Fun wfun 6550  wf 6552  1-1wf1 6553  cfv 6556  (class class class)co 7426  Basecbs 17215  Hom chom 17279  compcco 17280  Catccat 17679  Monocmon 17746
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 2167  ax-ext 2697  ax-rep 5292  ax-sep 5306  ax-nul 5313  ax-pow 5371  ax-pr 5435  ax-un 7748
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4916  df-iun 5005  df-br 5156  df-opab 5218  df-mpt 5239  df-id 5582  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-iota 6508  df-fun 6558  df-fn 6559  df-f 6560  df-f1 6561  df-fo 6562  df-f1o 6563  df-fv 6564  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-cat 17683  df-mon 17748
This theorem is referenced by:  moni  17754  sectmon  17800  fthmon  17951  setcmon  18111  idmon  48355  thincmon  48373  grptcmon  48435
  Copyright terms: Public domain W3C validator