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

Theorem natfval 17894
Description: Value of the function giving natural transformations between two categories. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jan-2017.) (Proof shortened by AV, 1-Mar-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
natfval.1 ๐‘ = (๐ถ Nat ๐ท)
natfval.b ๐ต = (Baseโ€˜๐ถ)
natfval.h ๐ป = (Hom โ€˜๐ถ)
natfval.j ๐ฝ = (Hom โ€˜๐ท)
natfval.o ยท = (compโ€˜๐ท)
Assertion
Ref Expression
natfval ๐‘ = (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))})
Distinct variable groups:   ๐‘“,๐‘Ž,๐‘”,โ„Ž,๐‘Ÿ,๐‘ ,๐‘ฅ,๐‘ฆ   ๐ต,๐‘Ž,๐‘“,๐‘”,๐‘Ÿ,๐‘ ,๐‘ฅ,๐‘ฆ   ๐ถ,๐‘Ž,๐‘“,๐‘”,โ„Ž,๐‘Ÿ,๐‘ ,๐‘ฅ,๐‘ฆ   ๐ฝ,๐‘Ž,๐‘“,๐‘”,๐‘Ÿ,๐‘    ๐ป,๐‘Ž,๐‘“,๐‘”,โ„Ž,๐‘Ÿ,๐‘    ยท ,๐‘Ž,๐‘“,๐‘”,๐‘Ÿ,๐‘    ๐ท,๐‘Ž,๐‘“,๐‘”,โ„Ž,๐‘Ÿ,๐‘ ,๐‘ฅ,๐‘ฆ
Allowed substitution hints:   ๐ต(โ„Ž)   ยท (๐‘ฅ,๐‘ฆ,โ„Ž)   ๐ป(๐‘ฅ,๐‘ฆ)   ๐ฝ(๐‘ฅ,๐‘ฆ,โ„Ž)   ๐‘(๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘“,๐‘”,โ„Ž,๐‘ ,๐‘Ÿ,๐‘Ž)

Proof of Theorem natfval
Dummy variables ๐‘ก ๐‘ข are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 natfval.1 . 2 ๐‘ = (๐ถ Nat ๐ท)
2 oveq12 7415 . . . . 5 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (๐‘ก Func ๐‘ข) = (๐ถ Func ๐ท))
3 simpl 484 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ ๐‘ก = ๐ถ)
43fveq2d 6893 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (Baseโ€˜๐‘ก) = (Baseโ€˜๐ถ))
5 natfval.b . . . . . . . . . . 11 ๐ต = (Baseโ€˜๐ถ)
64, 5eqtr4di 2791 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (Baseโ€˜๐‘ก) = ๐ต)
76ixpeq1d 8900 . . . . . . . . 9 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) = X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)))
8 simpr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ ๐‘ข = ๐ท)
98fveq2d 6893 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (Hom โ€˜๐‘ข) = (Hom โ€˜๐ท))
10 natfval.j . . . . . . . . . . . 12 ๐ฝ = (Hom โ€˜๐ท)
119, 10eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (Hom โ€˜๐‘ข) = ๐ฝ)
1211oveqd 7423 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) = ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)))
1312ixpeq2dv 8904 . . . . . . . . 9 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) = X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)))
147, 13eqtrd 2773 . . . . . . . 8 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) = X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)))
153fveq2d 6893 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (Hom โ€˜๐‘ก) = (Hom โ€˜๐ถ))
16 natfval.h . . . . . . . . . . . . 13 ๐ป = (Hom โ€˜๐ถ)
1715, 16eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (Hom โ€˜๐‘ก) = ๐ป)
1817oveqd 7423 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ) = (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ))
198fveq2d 6893 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (compโ€˜๐‘ข) = (compโ€˜๐ท))
20 natfval.o . . . . . . . . . . . . . . 15 ยท = (compโ€˜๐ท)
2119, 20eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (compโ€˜๐‘ข) = ยท )
2221oveqd 7423 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ)) = (โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ)))
2322oveqd 7423 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ ((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = ((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)))
2421oveqd 7423 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ)) = (โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ)))
2524oveqd 7423 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ)))
2623, 25eqeq12d 2749 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ)) โ†” ((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))))
2718, 26raleqbidv 3343 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ)) โ†” โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))))
286, 27raleqbidv 3343 . . . . . . . . 9 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ)) โ†” โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))))
296, 28raleqbidv 3343 . . . . . . . 8 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ)) โ†” โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))))
3014, 29rabeqbidv 3450 . . . . . . 7 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ {๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))} = {๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))})
3130csbeq2dv 3900 . . . . . 6 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ โฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))} = โฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))})
3231csbeq2dv 3900 . . . . 5 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))} = โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))})
332, 2, 32mpoeq123dv 7481 . . . 4 ((๐‘ก = ๐ถ โˆง ๐‘ข = ๐ท) โ†’ (๐‘“ โˆˆ (๐‘ก Func ๐‘ข), ๐‘” โˆˆ (๐‘ก Func ๐‘ข) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}) = (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}))
34 df-nat 17891 . . . 4 Nat = (๐‘ก โˆˆ Cat, ๐‘ข โˆˆ Cat โ†ฆ (๐‘“ โˆˆ (๐‘ก Func ๐‘ข), ๐‘” โˆˆ (๐‘ก Func ๐‘ข) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)(Hom โ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘ก)โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ(Hom โ€˜๐‘ก)๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ(compโ€˜๐‘ข)(๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}))
35 ovex 7439 . . . . 5 (๐ถ Func ๐ท) โˆˆ V
3635, 35mpoex 8063 . . . 4 (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}) โˆˆ V
3733, 34, 36ovmpoa 7560 . . 3 ((๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ (๐ถ Nat ๐ท) = (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}))
3834mpondm0 7644 . . . 4 (ยฌ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ (๐ถ Nat ๐ท) = โˆ…)
39 funcrcl 17810 . . . . . . . 8 (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†’ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat))
4039con3i 154 . . . . . . 7 (ยฌ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ ยฌ ๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท))
4140eq0rdv 4404 . . . . . 6 (ยฌ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ (๐ถ Func ๐ท) = โˆ…)
4241olcd 873 . . . . 5 (ยฌ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ ((๐ถ Func ๐ท) = โˆ… โˆจ (๐ถ Func ๐ท) = โˆ…))
43 0mpo0 7489 . . . . 5 (((๐ถ Func ๐ท) = โˆ… โˆจ (๐ถ Func ๐ท) = โˆ…) โ†’ (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}) = โˆ…)
4442, 43syl 17 . . . 4 (ยฌ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}) = โˆ…)
4538, 44eqtr4d 2776 . . 3 (ยฌ (๐ถ โˆˆ Cat โˆง ๐ท โˆˆ Cat) โ†’ (๐ถ Nat ๐ท) = (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))}))
4637, 45pm2.61i 182 . 2 (๐ถ Nat ๐ท) = (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))})
471, 46eqtri 2761 1 ๐‘ = (๐‘“ โˆˆ (๐ถ Func ๐ท), ๐‘” โˆˆ (๐ถ Func ๐ท) โ†ฆ โฆ‹(1st โ€˜๐‘“) / ๐‘ŸโฆŒโฆ‹(1st โ€˜๐‘”) / ๐‘ โฆŒ{๐‘Ž โˆˆ X๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ((๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ)๐ฝ(๐‘ โ€˜๐‘ฅ)) โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€โ„Ž โˆˆ (๐‘ฅ๐ป๐‘ฆ)((๐‘Žโ€˜๐‘ฆ)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘Ÿโ€˜๐‘ฆ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘“)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)) = (((๐‘ฅ(2nd โ€˜๐‘”)๐‘ฆ)โ€˜โ„Ž)(โŸจ(๐‘Ÿโ€˜๐‘ฅ), (๐‘ โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ ยท (๐‘ โ€˜๐‘ฆ))(๐‘Žโ€˜๐‘ฅ))})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  โˆ€wral 3062  {crab 3433  โฆ‹csb 3893  โˆ…c0 4322  โŸจcop 4634  โ€˜cfv 6541  (class class class)co 7406   โˆˆ cmpo 7408  1st c1st 7970  2nd c2nd 7971  Xcixp 8888  Basecbs 17141  Hom chom 17205  compcco 17206  Catccat 17605   Func cfunc 17801   Nat cnat 17889
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-ixp 8889  df-func 17805  df-nat 17891
This theorem is referenced by:  isnat  17895  natffn  17897  natrcl  17898  wunnat  17904  wunnatOLD  17905  natpropd  17926
  Copyright terms: Public domain W3C validator