Theorem isorcl 48950

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 48769	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐼‘⟨𝑋, 𝑌⟩) → 𝐼 ≠ ∅)
3		df-ov 7397	. . . 4 ⊢ (𝑋𝐼𝑌) = (𝐼‘⟨𝑋, 𝑌⟩)
4	2, 3	eleq2s 2847	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑋𝐼𝑌) → 𝐼 ≠ ∅)
5		isorcl.i	. . . . 5 ⊢ 𝐼 = (Iso‘𝐶)
6	5	neeq1i 2991	. . . 4 ⊢ (𝐼 ≠ ∅ ↔ (Iso‘𝐶) ≠ ∅)
7		n0 4324	. . . 4 ⊢ ((Iso‘𝐶) ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶))
8	6, 7	bitri 275	. . 3 ⊢ (𝐼 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶))
9	4, 8	sylib 218	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑋𝐼𝑌) → ∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶))
10		df-iso 17717	. . . 4 ⊢ Iso = (𝑐 ∈ Cat ↦ ((𝑥 ∈ V ↦ dom 𝑥) ∘ (Inv‘𝑐)))
11	10	mptrcl 6984	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (Iso‘𝐶) → 𝐶 ∈ Cat)
12	11	exlimiv 1930	. 2 ⊢ (∃𝑥 𝑥 ∈ (Iso‘𝐶) → 𝐶 ∈ Cat)
13	1, 9, 12	3syl 18	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1540  ∃wex 1779   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2927  Vcvv 3455  ∅c0 4304  ⟨cop 4603   ↦ cmpt 5196  dom cdm 5646   ∘ ccom 5650  ‘cfv 6519  (class class class)co 7394  Catccat 17631  Invcinv 17713  Isociso 17714

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-sep 5259  ax-nul 5269  ax-pr 5395

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2880  df-ne 2928  df-ral 3047  df-rex 3056  df-rab 3412  df-v 3457  df-dif 3925  df-un 3927  df-in 3929  df-ss 3939  df-nul 4305  df-if 4497  df-sn 4598  df-pr 4600  df-op 4604  df-uni 4880  df-br 5116  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-xp 5652  df-rel 5653  df-cnv 5654  df-dm 5656  df-rn 5657  df-res 5658  df-ima 5659  df-iota 6472  df-fv 6527  df-ov 7397  df-iso 17717

This theorem is referenced by:  isorcl2  48951  isoval2  48952