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 49476
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 4312 . . 3 ((𝑈 ∩ TermCat) ≠ ∅ ↔ ∃𝑑 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat))
31, 2sylib 218 . 2 (𝜑 → ∃𝑑 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat))
4 simpr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat))
54elin2d 4164 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ TermCat)
65termcthind 49440 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ ThinCat)
7 termcterm.e . . . . 5 𝐸 = (CatCat‘𝑈)
8 eqid 2729 . . . . 5 (Base‘𝐸) = (Base‘𝐸)
9 termcterm2.t . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
109adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
118termoo2 49195 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
137, 8elbasfv 17161 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (Base‘𝐸) → 𝑈 ∈ V)
1412, 13syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑈 ∈ V)
154elin1d 4163 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑𝑈)
165termccd 49441 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ Cat)
1715, 16elind 4159 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ Cat))
187, 8, 14catcbas 18039 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐸) = (𝑈 ∩ Cat))
1917, 18eleqtrrd 2831 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (Base‘𝐸))
20 termorcl 17929 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐸 ∈ Cat)
2110, 20syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐸 ∈ Cat)
227, 14, 15, 5termcterm 49475 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (TermO‘𝐸))
2321, 10, 22termoeu1w 17957 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶( ≃𝑐𝐸)𝑑)
247, 8, 14, 12, 19, 23thincciso4 49419 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝐶 ∈ ThinCat ↔ 𝑑 ∈ ThinCat))
256, 24mpbird 257 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ ThinCat)
2621, 10, 22termoeu1 17956 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → ∃!𝑓 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑))
27 euex 2570 . . . . . 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 2729 . . . . . . . 8 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
30 eqid 2729 . . . . . . . 8 (Base‘𝑑) = (Base‘𝑑)
31 eqid 2729 . . . . . . . 8 (Iso‘𝐸) = (Iso‘𝐸)
327, 8, 29, 30, 14, 12, 19, 31catciso 18049 . . . . . . 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 499 . . . . . 6 (((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) ∧ 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑)) → (1st𝑓):(Base‘𝐶)–1-1-onto→(Base‘𝑑))
34 fvex 6853 . . . . . . 7 (Base‘𝐶) ∈ V
3534f1oen 8921 . . . . . 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 1935 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑))
3830istermc3 49438 . . . . . 6 (𝑑 ∈ TermCat ↔ (𝑑 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o))
395, 38sylib 218 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝑑 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o))
4039simprd 495 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝑑) ≈ 1o)
41 entr 8954 . . . 4 (((Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑) ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4237, 40, 41syl2anc 584 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4329istermc3 49438 . . 3 (𝐶 ∈ TermCat ↔ (𝐶 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝐶) ≈ 1o))
4425, 42, 43sylanbrc 583 . 2 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ TermCat)
453, 44exlimddv 1935 1 (𝜑𝐶 ∈ TermCat)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2109  ∃!weu 2561  wne 2925  Vcvv 3444  cin 3910  c0 4292   class class class wbr 5102  1-1-ontowf1o 6498  cfv 6499  (class class class)co 7369  1st c1st 7945  1oc1o 8404  cen 8892  Basecbs 17155  Catccat 17601  Isociso 17684   Full cful 17842   Faith cfth 17843  TermOctermo 17920  CatCatccatc 18036  ThinCatcthinc 49379  TermCatctermc 49434
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-supp 8117  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-er 8648  df-map 8778  df-ixp 8848  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-7 12230  df-8 12231  df-9 12232  df-n0 12419  df-z 12506  df-dec 12626  df-uz 12770  df-fz 13445  df-struct 17093  df-slot 17128  df-ndx 17140  df-base 17156  df-hom 17220  df-cco 17221  df-cat 17605  df-cid 17606  df-sect 17685  df-inv 17686  df-iso 17687  df-cic 17734  df-func 17796  df-idfu 17797  df-cofu 17798  df-full 17844  df-fth 17845  df-termo 17923  df-catc 18037  df-thinc 49380  df-termc 49435
This theorem is referenced by:  termcterm3  49477  termcciso  49478  termc2  49480
  Copyright terms: Public domain W3C validator