Theorem oduoppcciso 50907

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 2763	. 2 ⊢ (CatCat‘𝑈) = (CatCat‘𝑈)
2		eqid 2763	. 2 ⊢ (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
3		eqid 2763	. 2 ⊢ (Base‘𝑂) = (Base‘𝑂)
4		eqid 2763	. 2 ⊢ (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷)
5		eqid 2763	. 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 2763	. . . . 5 ⊢ (ODual‘𝐾) = (ODual‘𝐾)
12	11	oduprs 18500	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Proset → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
13	10, 12	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
14	9, 13	prstcthin 50902	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ThinCat)
15		prstcnid.c	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
16	15, 10	prstcthin 50902	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ThinCat)
17		oduoppcbas.o	. . . 4 ⊢ 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
18	17	oppcthin 50776	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ ThinCat → 𝑂 ∈ ThinCat)
19	16, 18	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ ThinCat)
20		f1oi 6883	. . 3 ⊢ ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)⟶1-1onto(Base‘𝐷)
21	15, 10, 9, 17	oduoppcbas 50906	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝑂))
22	21	f1oeq3d 6840	. . 3 ⊢ (𝜑 → (( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)⟶1-1onto(Base‘𝐷) ↔ ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)⟶1-1onto(Base‘𝑂)))
23	20, 22	mpbii 236	. 2 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)⟶1-1onto(Base‘𝑂))
24		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
25		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾))
26	11, 24, 25	oduleg 18490	. . . . . 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 2764	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾)))
32	28, 30, 31	prstcleval 50896	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘𝐷))
33		eqidd 2764	. . . . . 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 50903	. . . . 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 2764	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐾))
39	37, 29, 38	prstcleval 50896	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐶))
40		eqidd 2764	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶))
41		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
42	17, 41	oppcbas 17918	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝑂)
43	21, 42	eqtr4di 2816	. . . . . . . 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 2866	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐶))
46	34, 44	eleqtrd 2866	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐶))
47	37, 29, 39, 40, 45, 46	prstchom 50903	. . . . 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 3004	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
50		fvresi 7198	. . . . . . 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 7198	. . . . . . 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 7458	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦))
55		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
56	55, 17	oppchom 17915	. . . . 5 ⊢ (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥)
57	54, 56	eqtrdi 2814	. . . 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 2765	. . 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 50792	1 ⊢ (𝜑 → 𝐷( ≃𝑐 ‘(CatCat‘𝑈))𝑂)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∅c0 4281   class class class wbr 5106   I cid 5549   ↾ cres 5657  ⟶1-1ontowf1o 6554  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  Basecbs 17413  lecple 17461  Hom chom 17465  oppCatcoppc 17911   ≃_𝑐 ccic 17996  CatCatccatc 18299  ODualcodu 18486   Proset cproset 18492  ThinCatcthinc 50755  ProsetToCatcprstc 50890

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  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 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-tpos 8268  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-er 8742  df-map 8874  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-fz 13664  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ple 17474  df-hom 17478  df-cco 17479  df-cat 17868  df-cid 17869  df-oppc 17912  df-sect 17948  df-inv 17949  df-iso 17950  df-cic 17997  df-func 18059  df-idfu 18060  df-cofu 18061  df-full 18107  df-fth 18108  df-catc 18300  df-odu 18487  df-proset 18494  df-thinc 50756  df-prstc 50891

This theorem is used by: (None)