Theorem oduoppcciso 50557

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.

Step	Hyp	Ref	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)
12	11	oduprs 18413	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Proset → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
13	10, 12	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
14	9, 13	prstcthin 50552	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ThinCat)
15		prstcnid.c	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
16	15, 10	prstcthin 50552	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ThinCat)
17		oduoppcbas.o	. . . 4 ⊢ 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
18	17	oppcthin 50429	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ ThinCat → 𝑂 ∈ ThinCat)
19	16, 18	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ ThinCat)
20		f1oi 6859	. . 3 ⊢ ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷)
21	15, 10, 9, 17	oduoppcbas 50556	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝑂))
22	21	f1oeq3d 6817	. . 3 ⊢ (𝜑 → (( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷) ↔ ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝑂)))
23	20, 22	mpbii 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))
26	11, 24, 25	oduleg 18403	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
27	26	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
28	9	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
29	10	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐾 ∈ Proset )
30	29, 12	syl 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)))
32	28, 30, 31	prstcleval 50546	. . . . . 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))
36	28, 30, 32, 33, 34, 35	prstchom 50553	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ (𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅))
37	15	adantr 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))
39	37, 29, 38	prstcleval 50546	. . . . . 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)
42	17, 41	oppcbas 17831	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝑂)
43	21, 42	eqtr4di 2813	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
44	43	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
45	35, 44	eleqtrd 2862	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐶))
46	34, 44	eleqtrd 2862	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐶))
47	37, 29, 39, 40, 45, 46	prstchom 50553	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑦(le‘𝐾)𝑥 ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) ≠ ∅))
48	27, 36, 47	3bitr3d 312	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) ≠ ∅))
49	48	necon4bid 3000	. . 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)
51	50	ad2antrl 741	. . . . . 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)
53	52	ad2antll 742	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
54	51, 53	oveq12d 7434	. . . . 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)
56	55, 17	oppchom 17828	. . . . 5 ⊢ (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥)
57	54, 56	eqtrdi 2811	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥))
58	57	eqeq1d 2762	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
59	49, 58	bitr4d 285	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) = ∅ ↔ ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = ∅))
60	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 14, 19, 23, 59	thinccisod 50445	1 ⊢ (𝜑 → 𝐷( ≃𝑐 ‘(CatCat‘𝑈))𝑂)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∅c0 4279   class class class wbr 5103   I cid 5549   ↾ cres 5657  –1-1-onto→wf1o 6534  ‘cfv 6535  (class class class)co 7416  Basecbs 17326  lecple 17374  Hom chom 17378  oppCatcoppc 17824   ≃_𝑐 ccic 17909  CatCatccatc 18212  ODualcodu 18399   Proset cproset 18405  ThinCatcthinc 50408  ProsetToCatcprstc 50540

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7742  ax-cnex 11205  ax-resscn 11206  ax-1cn 11207  ax-icn 11208  ax-addcl 11209  ax-addrcl 11210  ax-mulcl 11211  ax-mulrcl 11212  ax-mulcom 11213  ax-addass 11214  ax-mulass 11215  ax-distr 11216  ax-i2m1 11217  ax-1ne0 11218  ax-1rid 11219  ax-rnegex 11220  ax-rrecex 11221  ax-cnre 11222  ax-pre-lttri 11223  ax-pre-lttrn 11224  ax-pre-ltadd 11225  ax-pre-mulgt0 11226

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6301  df-ord 6362  df-on 6363  df-lim 6364  df-suc 6365  df-iota 6491  df-fun 6537  df-fn 6538  df-f 6539  df-f1 6540  df-fo 6541  df-f1o 6542  df-fv 6543  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8164  df-tpos 8229  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-1o 8462  df-er 8703  df-map 8835  df-ixp 8912  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12283  df-2 12352  df-3 12353  df-4 12354  df-5 12355  df-6 12356  df-7 12357  df-8 12358  df-9 12359  df-n0 12554  df-z 12641  df-dec 12762  df-uz 12913  df-fz 13587  df-struct 17264  df-sets 17281  df-slot 17299  df-ndx 17311  df-base 17327  df-ple 17387  df-hom 17391  df-cco 17392  df-cat 17781  df-cid 17782  df-oppc 17825  df-sect 17861  df-inv 17862  df-iso 17863  df-cic 17910  df-func 17972  df-idfu 17973  df-cofu 17974  df-full 18020  df-fth 18021  df-catc 18213  df-odu 18400  df-proset 18407  df-thinc 50409  df-prstc 50541

This theorem is used by: (None)