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 50070
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 2741 . 2 (CatCat‘𝑈) = (CatCat‘𝑈)
2 eqid 2741 . 2 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
3 eqid 2741 . 2 (Base‘𝑂) = (Base‘𝑂)
4 eqid 2741 . 2 (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷)
5 eqid 2741 . 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 2741 . . . . 5 (ODual‘𝐾) = (ODual‘𝐾)
1211oduprs 18261 . . . 4 (𝐾 ∈ Proset → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
1310, 12syl 17 . . 3 (𝜑 → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
149, 13prstcthin 50065 . 2 (𝜑𝐷 ∈ ThinCat)
15 prstcnid.c . . . 4 (𝜑𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
1615, 10prstcthin 50065 . . 3 (𝜑𝐶 ∈ ThinCat)
17 oduoppcbas.o . . . 4 𝑂 = (oppCat‘𝐶)
1817oppcthin 49942 . . 3 (𝐶 ∈ ThinCat → 𝑂 ∈ ThinCat)
1916, 18syl 17 . 2 (𝜑𝑂 ∈ ThinCat)
20 f1oi 6809 . . 3 ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷)
2115, 10, 9, 17oduoppcbas 50069 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝑂))
2221f1oeq3d 6768 . . 3 (𝜑 → (( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝐷) ↔ ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝑂)))
2320, 22mpbii 235 . 2 (𝜑 → ( I ↾ (Base‘𝐷)):(Base‘𝐷)–1-1-onto→(Base‘𝑂))
24 eqid 2741 . . . . . . 7 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
25 eqid 2741 . . . . . . 7 (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾))
2611, 24, 25oduleg 18251 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷)) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦𝑦(le‘𝐾)𝑥))
2726adantl 483 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦𝑦(le‘𝐾)𝑥))
289adantr 482 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐷 = (ProsetToCat‘(ODual‘𝐾)))
2910adantr 482 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐾 ∈ Proset )
3029, 12syl 17 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (ODual‘𝐾) ∈ Proset )
31 eqidd 2742 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘(ODual‘𝐾)))
3228, 30, 31prstcleval 50059 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘(ODual‘𝐾)) = (le‘𝐷))
33 eqidd 2742 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐷) = (Hom ‘𝐷))
34 simprl 777 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐷))
35 simprr 779 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))
3628, 30, 32, 33, 34, 35prstchom 50066 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑥(le‘(ODual‘𝐾))𝑦 ↔ (𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅))
3715adantr 482 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝐶 = (ProsetToCat‘𝐾))
38 eqidd 2742 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐾))
3937, 29, 38prstcleval 50059 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (le‘𝐾) = (le‘𝐶))
40 eqidd 2742 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶))
41 eqid 2741 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
4217, 41oppcbas 17679 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐶) = (Base‘𝑂)
4321, 42eqtr4di 2794 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
4443adantr 482 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (Base‘𝐷) = (Base‘𝐶))
4535, 44eleqtrd 2843 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐶))
4634, 44eleqtrd 2843 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐶))
4737, 29, 39, 40, 45, 46prstchom 50066 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (𝑦(le‘𝐾)𝑥 ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) ≠ ∅))
4827, 36, 473bitr3d 311 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) ≠ ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) ≠ ∅))
4948necon4bid 2981 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((𝑥(Hom ‘𝐷)𝑦) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
50 fvresi 7121 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥) = 𝑥)
5150ad2antrl 735 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥) = 𝑥)
52 fvresi 7121 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (Base‘𝐷) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
5352ad2antll 736 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦) = 𝑦)
5451, 53oveq12d 7378 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦))
55 eqid 2741 . . . . . 6 (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
5655, 17oppchom 17676 . . . . 5 (𝑥(Hom ‘𝑂)𝑦) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥)
5754, 56eqtrdi 2792 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → ((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥))
5857eqeq1d 2743 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐷) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐷))) → (((( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑥)(Hom ‘𝑂)(( I ↾ (Base‘𝐷))‘𝑦)) = ∅ ↔ (𝑦(Hom ‘𝐶)𝑥) = ∅))
5949, 58bitr4d 284 . 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 49958 1 (𝜑𝐷( ≃𝑐 ‘(CatCat‘𝑈))𝑂)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 397   = wceq 1548  wcel 2121  wne 2936  c0 4264   class class class wbr 5075   I cid 5515  cres 5623  1-1-ontowf1o 6488  cfv 6489  (class class class)co 7360  Basecbs 17174  lecple 17222  Hom chom 17226  oppCatcoppc 17672  𝑐 ccic 17757  CatCatccatc 18060  ODualcodu 18247   Proset cproset 18253  ThinCatcthinc 49921  ProsetToCatcprstc 50053
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5202  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4842  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8105  df-tpos 8170  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-map 8769  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-dec 12640  df-uz 12784  df-fz 13457  df-struct 17112  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ple 17235  df-hom 17239  df-cco 17240  df-cat 17629  df-cid 17630  df-oppc 17673  df-sect 17709  df-inv 17710  df-iso 17711  df-cic 17758  df-func 17820  df-idfu 17821  df-cofu 17822  df-full 17868  df-fth 17869  df-catc 18061  df-odu 18248  df-proset 18255  df-thinc 49922  df-prstc 50054
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator