Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  termcterm2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem termcterm2 50018
Description: A terminal object of the category of small categories is a terminal category. (Contributed by Zhi Wang, 18-Oct-2025.) (Proof shortened by Zhi Wang, 23-Oct-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
termcterm.e 𝐸 = (CatCat‘𝑈)
termcterm2. (𝜑 → (𝑈 ∩ TermCat) ≠ ∅)
termcterm2.t (𝜑𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
Assertion
Ref Expression
termcterm2 (𝜑𝐶 ∈ TermCat)

Proof of Theorem termcterm2
Dummy variables 𝑑 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 termcterm2. . . 3 (𝜑 → (𝑈 ∩ TermCat) ≠ ∅)
2 n0 4284 . . 3 ((𝑈 ∩ TermCat) ≠ ∅ ↔ ∃𝑑 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat))
31, 2sylib 220 . 2 (𝜑 → ∃𝑑 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat))
4 simpr 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat))
54elin2d 4137 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ TermCat)
65termcthind 49982 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ ThinCat)
7 termcterm.e . . . . 5 𝐸 = (CatCat‘𝑈)
8 eqid 2741 . . . . 5 (Base‘𝐸) = (Base‘𝐸)
9 termcterm2.t . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
109adantr 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
118termoo2 49737 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
137, 8elbasfv 17180 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (Base‘𝐸) → 𝑈 ∈ V)
1412, 13syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑈 ∈ V)
154elin1d 4136 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑𝑈)
165termccd 49983 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ Cat)
1715, 16elind 4132 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ Cat))
187, 8, 14catcbas 18063 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐸) = (𝑈 ∩ Cat))
1917, 18eleqtrrd 2844 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (Base‘𝐸))
20 termorcl 17953 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐸 ∈ Cat)
2110, 20syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐸 ∈ Cat)
227, 14, 15, 5termcterm 50017 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (TermO‘𝐸))
2321, 10, 22termoeu1w 17981 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶( ≃𝑐𝐸)𝑑)
247, 8, 14, 12, 19, 23thincciso4 49961 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝐶 ∈ ThinCat ↔ 𝑑 ∈ ThinCat))
256, 24mpbird 259 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ ThinCat)
2621, 10, 22termoeu1 17980 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → ∃!𝑓 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑))
27 euex 2583 . . . . . 6 (∃!𝑓 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑) → ∃𝑓 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑))
2826, 27syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → ∃𝑓 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑))
29 eqid 2741 . . . . . . . 8 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
30 eqid 2741 . . . . . . . 8 (Base‘𝑑) = (Base‘𝑑)
31 eqid 2741 . . . . . . . 8 (Iso‘𝐸) = (Iso‘𝐸)
327, 8, 29, 30, 14, 12, 19, 31catciso 18073 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑) ↔ (𝑓 ∈ ((𝐶 Full 𝑑) ∩ (𝐶 Faith 𝑑)) ∧ (1st𝑓):(Base‘𝐶)–1-1-onto→(Base‘𝑑))))
3332simplbda 501 . . . . . 6 (((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) ∧ 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑)) → (1st𝑓):(Base‘𝐶)–1-1-onto→(Base‘𝑑))
34 fvex 6844 . . . . . . 7 (Base‘𝐶) ∈ V
3534f1oen 8913 . . . . . 6 ((1st𝑓):(Base‘𝐶)–1-1-onto→(Base‘𝑑) → (Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑))
3633, 35syl 17 . . . . 5 (((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) ∧ 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑)) → (Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑))
3728, 36exlimddv 1943 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑))
3830istermc3 49980 . . . . . 6 (𝑑 ∈ TermCat ↔ (𝑑 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o))
395, 38sylib 220 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝑑 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o))
4039simprd 497 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝑑) ≈ 1o)
41 entr 8947 . . . 4 (((Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑) ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4237, 40, 41syl2anc 591 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4329istermc3 49980 . . 3 (𝐶 ∈ TermCat ↔ (𝐶 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝐶) ≈ 1o))
4425, 42, 43sylanbrc 590 . 2 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ TermCat)
453, 44exlimddv 1943 1 (𝜑𝐶 ∈ TermCat)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 397   = wceq 1548  wex 1787  wcel 2121  ∃!weu 2574  wne 2936  Vcvv 3433  cin 3884  c0 4264   class class class wbr 5075  1-1-ontowf1o 6488  cfv 6489  (class class class)co 7360  1st c1st 7933  1oc1o 8392  cen 8884  Basecbs 17174  Catccat 17625  Isociso 17708   Full cful 17866   Faith cfth 17867  TermOctermo 17944  CatCatccatc 18060  ThinCatcthinc 49921  TermCatctermc 49976
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-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-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-hom 17239  df-cco 17240  df-cat 17629  df-cid 17630  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-termo 17947  df-catc 18061  df-thinc 49922  df-termc 49977
This theorem is referenced by:  termcterm3  50019  termcciso  50020  termc2  50022
  Copyright terms: Public domain W3C validator