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

Theorem ismon2 16865
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 16864 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋𝑀𝑌) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ ∀𝑧𝐵 Fun (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)))))
95ad2antrr 713 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝐶 ∈ Cat)
10 simprl 758 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑧𝐵)
116ad2antrr 713 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑋𝐵)
127ad2antrr 713 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑌𝐵)
13 simprr 760 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))
14 simplr 756 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → 𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌))
151, 2, 3, 9, 10, 11, 12, 13, 14catcocl 16817 . . . . . . 7 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ (𝑧𝐵𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋))) → (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌))
1615anassrs 460 . . . . . 6 ((((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ 𝑧𝐵) ∧ 𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)) → (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌))
1716ralrimiva 3132 . . . . 5 (((𝜑𝐹 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) ∧ 𝑧𝐵) → ∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌))
18 eqid 2778 . . . . . . . 8 (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)) = (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔))
1918fmpt 6699 . . . . . . 7 (∀𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋)(𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) ∈ (𝑧𝐻𝑌) ↔ (𝑔 ∈ (𝑧𝐻𝑋) ↦ (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔)):(𝑧𝐻𝑋)⟶(𝑧𝐻𝑌))
20 df-f1 6195 . . . . . . . 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 528 . . . . . . 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 209 . . . . . 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 6986 . . . . . . . 8 (𝑔 = → (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)𝑔) = (𝐹(⟨𝑧, 𝑋· 𝑌)))
2418, 23f1mpt 6846 . . . . . . 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 528 . . . . . 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 273 . . . . 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 3146 . . 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 571 . 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 271 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 198  wa 387   = wceq 1507  wcel 2050  wral 3088  cop 4448  cmpt 5009  ccnv 5407  Fun wfun 6184  wf 6186  1-1wf1 6187  cfv 6190  (class class class)co 6978  Basecbs 16342  Hom chom 16435  compcco 16436  Catccat 16796  Monocmon 16859
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1965  ax-8 2052  ax-9 2059  ax-10 2079  ax-11 2093  ax-12 2106  ax-13 2301  ax-ext 2750  ax-rep 5050  ax-sep 5061  ax-nul 5068  ax-pow 5120  ax-pr 5187  ax-un 7281
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3an 1070  df-tru 1510  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2016  df-mo 2547  df-eu 2583  df-clab 2759  df-cleq 2771  df-clel 2846  df-nfc 2918  df-ne 2968  df-ral 3093  df-rex 3094  df-reu 3095  df-rab 3097  df-v 3417  df-sbc 3684  df-csb 3789  df-dif 3834  df-un 3836  df-in 3838  df-ss 3845  df-nul 4181  df-if 4352  df-pw 4425  df-sn 4443  df-pr 4445  df-op 4449  df-uni 4714  df-iun 4795  df-br 4931  df-opab 4993  df-mpt 5010  df-id 5313  df-xp 5414  df-rel 5415  df-cnv 5416  df-co 5417  df-dm 5418  df-rn 5419  df-res 5420  df-ima 5421  df-iota 6154  df-fun 6192  df-fn 6193  df-f 6194  df-f1 6195  df-fo 6196  df-f1o 6197  df-fv 6198  df-ov 6981  df-oprab 6982  df-mpo 6983  df-1st 7503  df-2nd 7504  df-cat 16800  df-mon 16861
This theorem is referenced by:  moni  16867  sectmon  16913  fthmon  17058  setcmon  17208
  Copyright terms: Public domain W3C validator