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

Theorem oduoppcciso 50674
Description: The dual of a preordered set and the opposite category are category-isomorphic. Example 3.6(1) of [Adamek] p. 25. (Contributed by Zhi Wang, 22-Sep-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
prstcnid.c (𝜑 → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
prstcnid.k (𝜑 → 𝐾 ∈ Proset )
oduoppcbas.d (𝜑 → 𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
oduoppcbas.o 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
oduoppcciso.u (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
oduoppcciso.d (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑈)
oduoppcciso.o (𝜑 → 𝑂 ∈ 𝑈)
Assertion
Ref Expression
oduoppcciso (𝜑 → 𝐷( ≃𝑐 ‘(CatCat‘𝑈))𝑂)

Proof of Theorem oduoppcciso
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2760 . 2 (CatCat‘𝑈) = (CatCat‘𝑈)
2 eqid 2760 . 2 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
3 eqid 2760 . 2 (Base‘𝑂) = (Base‘𝑂)
4 eqid 2760 . 2 (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷)
5 eqid 2760 . 2 (Hom ‘𝑂) = (Hom ‘𝑂)
6 oduoppcciso.u . 2 (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
7 oduoppcciso.d . 2 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑈)
8 oduoppcciso.o . 2 (𝜑 → 𝑂 ∈ 𝑈)
9 oduoppcbas.d . . 3 (𝜑 → 𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
10 prstcnid.k . . . 4 (𝜑 → 𝐾 ∈ Proset )
11 eqid 2760 . . . . 5 (ODual‘𝐾) = (ODual‘𝐾)
1211oduprs 18474 . . . 4 (𝐾 ∈ Proset → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
1310, 12syl 18 . . 3 (𝜑 → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
149, 13prstcthin 50669 . 2 (𝜑 → 𝐷 ∈ ThinCat)
15 prstcnid.c . . . 4 (𝜑 → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
1615, 10prstcthin 50669 . . 3 (𝜑 → 𝐶 ∈ ThinCat)
17 oduoppcbas.o . . . 4 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
1817oppcthin 50546 . . 3 (𝐶 ∈ ThinCat → 𝑂 ∈ ThinCat)
1916, 18syl 18 . 2 (𝜑 → 𝑂 ∈ ThinCat)
20 f1oi 6863 . . 3 ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷)
2115, 10, 9, 17oduoppcbas 50673 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝑂))
2221f1oeq3d 6821 . . 3 (𝜑 → (( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷) ↔ ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝑂)))
2320, 22mpbii 236 . 2 (𝜑 → ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝑂))
24 eqid 2760 . . . . . . 7 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
25 eqid 2760 . . . . . . 7 (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾))
2611, 24, 25oduleg 18464 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
2726adantl 487 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
289adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
2910adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐾 ∈ Proset )
3029, 12syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
31 eqidd 2761 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾)))
3228, 30, 31prstcleval 50663 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘𝐷))
33 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷))
34 simprl 783 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐷))
35 simprr 785 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
3628, 30, 32, 33, 34, 35prstchom 50670 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ (𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅))
3715adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
38 eqidd 2761 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐾))
3937, 29, 38prstcleval 50663 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐶))
40 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶))
41 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
4217, 41oppcbas 17892 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐶) = (Base‘𝑂)
4321, 42eqtr4di 2813 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
4443adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
4535, 44eleqtrd 2862 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐶))
4634, 44eleqtrd 2862 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐶))
4737, 29, 39, 40, 45, 46prstchom 50670 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑦(le‘𝐾)𝑥 ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) ≠ ∅))
4827, 36, 473bitr3d 312 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) ≠ ∅))
4948necon4bid 3000 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
50 fvresi 7178 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥) = 𝑥)
5150ad2antrl 741 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥) = 𝑥)
52 fvresi 7178 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (Base‘𝐷) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
5352ad2antll 742 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
5451, 53oveq12d 7438 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦))
55 eqid 2760 . . . . . 6 (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
5655, 17oppchom 17889 . . . . 5 (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥)
5754, 56eqtrdi 2811 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥))
5857eqeq1d 2762 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
5949, 58bitr4d 285 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) = ∅ ↔ ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = ∅))
601, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 14, 19, 23, 59thinccisod 50562 1 (𝜑 → 𝐷( ≃𝑐 ‘(CatCat‘𝑈))𝑂)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∅c0 4278   class class class wbr 5102   I cid 5544   ↾ cres 5652  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17387  lecple 17435  Hom chom 17439  oppCatcoppc 17885   ≃𝑐 ccic 17970  CatCatccatc 18273  ODualcodu 18460   Proset cproset 18466  ThinCatcthinc 50525  ProsetToCatcprstc 50657
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 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
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-rmo 3365  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-supp 8178  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-map 8849  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-fz 13640  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ple 17448  df-hom 17452  df-cco 17453  df-cat 17842  df-cid 17843  df-oppc 17886  df-sect 17922  df-inv 17923  df-iso 17924  df-cic 17971  df-func 18033  df-idfu 18034  df-cofu 18035  df-full 18081  df-fth 18082  df-catc 18274  df-odu 18461  df-proset 18468  df-thinc 50526  df-prstc 50658
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator