Theorem setcsect 18035

Description: A section in the category of sets, written out. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jan-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
setcmon.c	⊢ 𝐶 = (SetCat‘𝑈)
setcmon.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
setcmon.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑈)
setcmon.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑈)
setcsect.n	⊢ 𝑆 = (Sect‘𝐶)

Assertion

Ref	Expression
setcsect	⊢ (𝜑 → (𝐹(𝑋𝑆𝑌)𝐺 ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋 ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋))))

Proof of Theorem setcsect

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2732	. . 3 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
2		eqid 2732	. . 3 ⊢ (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
3		eqid 2732	. . 3 ⊢ (comp‘𝐶) = (comp‘𝐶)
4		eqid 2732	. . 3 ⊢ (Id‘𝐶) = (Id‘𝐶)
5		setcsect.n	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Sect‘𝐶)
6		setcmon.u	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
7		setcmon.c	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = (SetCat‘𝑈)
8	7	setccat 18031	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → 𝐶 ∈ Cat)
9	6, 8	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
10		setcmon.x	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑈)
11	7, 6	setcbas 18024	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 = (Base‘𝐶))
12	10, 11	eleqtrd 2835	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝐶))
13		setcmon.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑈)
14	13, 11	eleqtrd 2835	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (Base‘𝐶))
15	1, 2, 3, 4, 5, 9, 12, 14	issect 17696	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹(𝑋𝑆𝑌)𝐺 ↔ (𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋))))
16	7, 6, 2, 10, 13	elsetchom 18027	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ↔ 𝐹:𝑋⟶𝑌))
17	7, 6, 2, 13, 10	elsetchom 18027	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ↔ 𝐺:𝑌⟶𝑋))
18	16, 17	anbi12d 631	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)))
19	18	anbi1d 630	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋))))
20	6	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → 𝑈 ∈ 𝑉)
21	10	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → 𝑋 ∈ 𝑈)
22	13	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → 𝑌 ∈ 𝑈)
23		simprl 769	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → 𝐹:𝑋⟶𝑌)
24		simprr 771	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → 𝐺:𝑌⟶𝑋)
25	7, 20, 3, 21, 22, 21, 23, 24	setcco 18029	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = (𝐺 ∘ 𝐹))
26	7, 4, 6, 10	setcid 18032	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((Id‘𝐶)‘𝑋) = ( I ↾ 𝑋))
27	26	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → ((Id‘𝐶)‘𝑋) = ( I ↾ 𝑋))
28	25, 27	eqeq12d 2748	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋)) → ((𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋) ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋)))
29	28	pm5.32da 579	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋))))
30	19, 29	bitrd 278	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋))))
31		df-3an 1089	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)))
32		df-3an 1089	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋 ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋)) ↔ ((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋)))
33	30, 31, 32	3bitr4g 313	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋 ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋))))
34	15, 33	bitrd 278	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹(𝑋𝑆𝑌)𝐺 ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋 ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝑋))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ⟨cop 4633   class class class wbr 5147   I cid 5572   ↾ cres 5677   ∘ ccom 5679  ⟶wf 6536  ‘cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  Hom chom 17204  compcco 17205  Catccat 17604  Idccid 17605  Sectcsect 17687  SetCatcsetc 18021

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-fz 13481  df-struct 17076  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-hom 17217  df-cco 17218  df-cat 17608  df-cid 17609  df-sect 17690  df-setc 18022

This theorem is referenced by:  setcinv  18036