Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  natcoeq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem natcoeq 50437
Description: A natural transformation equals a composite exactly when all its components equal the corresponding composites, including when the object set is empty. (Contributed by Zhi Wang, 14-Sep-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
natideq.q 𝑄 = (𝐶 FuncCat 𝐷)
natideq.n 𝑁 = (𝐶 Nat 𝐷)
natideq.b 𝐵 = (Base‘𝐶)
natcoeq.o ⚬ = (comp‘𝐷)
natcoeq.x · = (comp‘𝑄)
natcoeq.a (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝐹𝑁𝐺))
natcoeq.r (𝜑 → 𝑅 ∈ (𝐺𝑁𝐻))
natcoeq.l (𝜑 → 𝐿 ∈ (𝐹𝑁𝐻))
Assertion
Ref Expression
natcoeq (𝜑 → (𝐿 = (𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐿‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥)(⟨((1st ‘𝐹)‘𝑥), ((1st ‘𝐺)‘𝑥)⟩ ⚬ ((1st ‘𝐻)‘𝑥))(𝐴‘𝑥))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝑥,𝐷   𝑥,𝐹   𝑥,𝑄   𝑥,𝑁   𝜑,𝑥   𝑥,𝐺   𝑥,𝐻   𝑥,𝐿   𝑥,𝑅   𝑥, ⚬   𝑥, ·

Proof of Theorem natcoeq
StepHypRef Expression
1 natideq.n . . 3 𝑁 = (𝐶 Nat 𝐷)
2 natideq.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐶)
3 natcoeq.l . . 3 (𝜑 → 𝐿 ∈ (𝐹𝑁𝐻))
4 natideq.q . . . 4 𝑄 = (𝐶 FuncCat 𝐷)
5 natcoeq.x . . . 4 · = (comp‘𝑄)
6 natcoeq.a . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝐹𝑁𝐺))
7 natcoeq.r . . . 4 (𝜑 → 𝑅 ∈ (𝐺𝑁𝐻))
84, 1, 5, 6, 7fuccocl 18144 . . 3 (𝜑 → (𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴) ∈ (𝐹𝑁𝐻))
91, 2, 3, 8nateq 50435 . 2 (𝜑 → (𝐿 = (𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐿‘𝑥) = ((𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴)‘𝑥)))
10 natcoeq.o . . . . 5 ⚬ = (comp‘𝐷)
116adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐹𝑁𝐺))
127adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ (𝐺𝑁𝐻))
13 simpr 490 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
144, 1, 2, 10, 5, 11, 12, 13fuccoval 18143 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥)(⟨((1st ‘𝐹)‘𝑥), ((1st ‘𝐺)‘𝑥)⟩ ⚬ ((1st ‘𝐻)‘𝑥))(𝐴‘𝑥)))
1514eqeq2d 2771 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝐿‘𝑥) = ((𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴)‘𝑥) ↔ (𝐿‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥)(⟨((1st ‘𝐹)‘𝑥), ((1st ‘𝐺)‘𝑥)⟩ ⚬ ((1st ‘𝐻)‘𝑥))(𝐴‘𝑥))))
1615ralbidva 3183 . 2 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐿‘𝑥) = ((𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴)‘𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐿‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥)(⟨((1st ‘𝐹)‘𝑥), ((1st ‘𝐺)‘𝑥)⟩ ⚬ ((1st ‘𝐻)‘𝑥))(𝐴‘𝑥))))
179, 16bitrd 282 1 (𝜑 → (𝐿 = (𝑅(⟨𝐹, 𝐺⟩ · 𝐻)𝐴) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐿‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥)(⟨((1st ‘𝐹)‘𝑥), ((1st ‘𝐺)‘𝑥)⟩ ⚬ ((1st ‘𝐻)‘𝑥))(𝐴‘𝑥))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ⟨cop 4589  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  1st c1st 7999  Basecbs 17389  compcco 17442   Nat cnat 18121   FuncCat cfuc 18122
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-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11258  ax-resscn 11259  ax-1cn 11260  ax-icn 11261  ax-addcl 11262  ax-addrcl 11263  ax-mulcl 11264  ax-mulrcl 11265  ax-mulcom 11266  ax-addass 11267  ax-mulass 11268  ax-distr 11269  ax-i2m1 11270  ax-1ne0 11271  ax-1rid 11272  ax-rnegex 11273  ax-rrecex 11274  ax-cnre 11275  ax-pre-lttri 11276  ax-pre-lttrn 11277  ax-pre-ltadd 11278  ax-pre-mulgt0 11279
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  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-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8301  df-wrecs 8332  df-recs 8381  df-rdg 8420  df-1o 8478  df-er 8719  df-map 8851  df-ixp 8928  df-en 8976  df-dom 8977  df-sdom 8978  df-fin 8979  df-pnf 11347  df-mnf 11348  df-xr 11349  df-ltxr 11350  df-le 11351  df-sub 11545  df-neg 11546  df-nn 12338  df-2 12407  df-3 12408  df-4 12409  df-5 12410  df-6 12411  df-7 12412  df-8 12413  df-9 12414  df-n0 12609  df-z 12696  df-dec 12817  df-uz 12968  df-fz 13642  df-struct 17327  df-slot 17362  df-ndx 17374  df-base 17390  df-hom 17454  df-cco 17455  df-cat 17844  df-func 18035  df-nat 18123  df-fuc 18124
This theorem is used by:  fucidcobi  50438
  Copyright terms: Public domain W3C validator