Theorem isorcl 50240

Description: Reverse closure for isomorphism relations. (Contributed by Zhi Wang, 17-Nov-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
isorcl.i	⊢ 𝐼 = (Iso‘𝐶)
isorcl.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑋𝐼𝑌))

Assertion

Ref	Expression
isorcl	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)

Proof of Theorem isorcl

Dummy variables 𝑥 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isorcl.f	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
2		elfvne0 50053	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐼‘⟨𝑋, 𝑌⟩) → 𝐼 ≠ ∅)
3		df-ov 7423	. . . 4 ⊢ (𝑋𝐼𝑌) = (𝐼‘⟨𝑋, 𝑌⟩)
4	2, 3	eleq2s 2878	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑋𝐼𝑌) → 𝐼 ≠ ∅)
5		isorcl.i	. . . . 5 ⊢ 𝐼 = (Iso‘𝐶)
6	5	neeq1i 3019	. . . 4 ⊢ (𝐼 ≠ ∅ ↔ (Iso‘𝐶) ≠ ∅)
7		n0 4299	. . . 4 ⊢ ((Iso‘𝐶) ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶))
8	6, 7	bitri 278	. . 3 ⊢ (𝐼 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶))
9	4, 8	sylib 221	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑋𝐼𝑌) → ∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶))
10		df-iso 17929	. . . 4 ⊢ Iso = (𝑐 ∈ Cat ↦ ((𝑥 ∈ V ↦ dom 𝑥) ∘ (Inv‘𝑐)))
11	10	mptrcl 7003	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (Iso‘𝐶) → 𝐶 ∈ Cat)
12	11	exlimiv 1962	. 2 ⊢ (∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶) → 𝐶 ∈ Cat)
13	1, 9, 12	3syl 19	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  Vcvv 3450  ∅c0 4278  ⟨cop 4834   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650   ∘ ccom 5654  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Catccat 17843  Invcinv 17925  Isociso 17926

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-rab 3413  df-v 3452  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6494  df-fv 6546  df-ov 7423  df-iso 17929

This theorem is used by:  isorcl2  50241  isoval2  50242