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 50266
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 (𝜑𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
prstcnid.k (𝜑𝐾 ∈ Proset )
oduoppcbas.d (𝜑𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
oduoppcbas.o 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
oduoppcciso.u (𝜑𝑈𝑉)
oduoppcciso.d (𝜑𝐷𝑈)
oduoppcciso.o (𝜑𝑂𝑈)
Assertion
Ref Expression
oduoppcciso (𝜑𝐷( ≃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 2769 . 2 (CatCat‘𝑈) = (CatCat‘𝑈)
2 eqid 2769 . 2 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
3 eqid 2769 . 2 (Base‘𝑂) = (Base‘𝑂)
4 eqid 2769 . 2 (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷)
5 eqid 2769 . 2 (Hom ‘𝑂) = (Hom ‘𝑂)
6 oduoppcciso.u . 2 (𝜑𝑈𝑉)
7 oduoppcciso.d . 2 (𝜑𝐷𝑈)
8 oduoppcciso.o . 2 (𝜑𝑂𝑈)
9 oduoppcbas.d . . 3 (𝜑𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
10 prstcnid.k . . . 4 (𝜑𝐾 ∈ Proset )
11 eqid 2769 . . . . 5 (ODual‘𝐾) = (ODual‘𝐾)
1211oduprs 18358 . . . 4 (𝐾 ∈ Proset → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
1310, 12syl 18 . . 3 (𝜑 → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
149, 13prstcthin 50261 . 2 (𝜑𝐷 ∈ ThinCat)
15 prstcnid.c . . . 4 (𝜑𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
1615, 10prstcthin 50261 . . 3 (𝜑𝐶 ∈ ThinCat)
17 oduoppcbas.o . . . 4 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
1817oppcthin 50138 . . 3 (𝐶 ∈ ThinCat → 𝑂 ∈ ThinCat)
1916, 18syl 18 . 2 (𝜑𝑂 ∈ ThinCat)
20 f1oi 6862 . . 3 ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷)
2115, 10, 9, 17oduoppcbas 50265 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝑂))
2221f1oeq3d 6820 . . 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 2769 . . . . . . 7 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
25 eqid 2769 . . . . . . 7 (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾))
2611, 24, 25oduleg 18348 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦𝑦(le‘𝐾)𝑥))
2726adantl 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦𝑦(le‘𝐾)𝑥))
289adantr 485 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
2910adantr 485 . . . . . . 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 2770 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾)))
3228, 30, 31prstcleval 50255 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘𝐷))
33 eqidd 2770 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷))
34 simprl 782 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐷))
35 simprr 784 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
3628, 30, 32, 33, 34, 35prstchom 50262 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ (𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅))
3715adantr 485 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
38 eqidd 2770 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐾))
3937, 29, 38prstcleval 50255 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐶))
40 eqidd 2770 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶))
41 eqid 2769 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
4217, 41oppcbas 17776 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐶) = (Base‘𝑂)
4321, 42eqtr4di 2822 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
4443adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
4535, 44eleqtrd 2871 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐶))
4634, 44eleqtrd 2871 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐶))
4737, 29, 39, 40, 45, 46prstchom 50262 . . . . 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 3009 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
50 fvresi 7174 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥) = 𝑥)
5150ad2antrl 740 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥) = 𝑥)
52 fvresi 7174 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (Base‘𝐷) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
5352ad2antll 741 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
5451, 53oveq12d 7431 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦))
55 eqid 2769 . . . . . 6 (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
5655, 17oppchom 17773 . . . . 5 (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥)
5754, 56eqtrdi 2820 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥))
5857eqeq1d 2771 . . 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 50154 1 (𝜑𝐷( ≃𝑐 ‘(CatCat‘𝑈))𝑂)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964  c0 4294   class class class wbr 5113   I cid 5558  cres 5666  1-1-ontowf1o 6538  cfv 6539  (class class class)co 7413  Basecbs 17271  lecple 17319  Hom chom 17323  oppCatcoppc 17769  𝑐 ccic 17854  CatCatccatc 18157  ODualcodu 18344   Proset cproset 18350  ThinCatcthinc 50117  ProsetToCatcprstc 50249
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5273  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7735  ax-cnex 11158  ax-resscn 11159  ax-1cn 11160  ax-icn 11161  ax-addcl 11162  ax-addrcl 11163  ax-mulcl 11164  ax-mulrcl 11165  ax-mulcom 11166  ax-addass 11167  ax-mulass 11168  ax-distr 11169  ax-i2m1 11170  ax-1ne0 11171  ax-1rid 11172  ax-rnegex 11173  ax-rrecex 11174  ax-cnre 11175  ax-pre-lttri 11176  ax-pre-lttrn 11177  ax-pre-ltadd 11178  ax-pre-mulgt0 11179
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5559  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  df-pred 6305  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6495  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8159  df-tpos 8224  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-er 8696  df-map 8828  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12236  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12507  df-z 12594  df-dec 12714  df-uz 12865  df-fz 13538  df-struct 17209  df-sets 17226  df-slot 17244  df-ndx 17256  df-base 17272  df-ple 17332  df-hom 17336  df-cco 17337  df-cat 17726  df-cid 17727  df-oppc 17770  df-sect 17806  df-inv 17807  df-iso 17808  df-cic 17855  df-func 17917  df-idfu 17918  df-cofu 17919  df-full 17965  df-fth 17966  df-catc 18158  df-odu 18345  df-proset 18352  df-thinc 50118  df-prstc 50250
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator