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 49212
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 4333 . . 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 4185 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ TermCat)
65termcthind 49177 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ ThinCat)
7 termcterm.e . . . . 5 𝐸 = (CatCat‘𝑈)
8 eqid 2734 . . . . 5 (Base‘𝐸) = (Base‘𝐸)
9 termcterm2.t . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
109adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (TermO‘𝐸))
118termoo2 48984 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
137, 8elbasfv 17236 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (Base‘𝐸) → 𝑈 ∈ V)
1412, 13syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑈 ∈ V)
154elin1d 4184 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑𝑈)
165termccd 49178 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ Cat)
1715, 16elind 4180 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ Cat))
187, 8, 14catcbas 18118 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐸) = (𝑈 ∩ Cat))
1917, 18eleqtrrd 2836 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (Base‘𝐸))
20 termorcl 18008 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐸 ∈ Cat)
2110, 20syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐸 ∈ Cat)
227, 14, 15, 5termcterm 49211 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (TermO‘𝐸))
2321, 10, 22termoeu1w 18036 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶( ≃𝑐𝐸)𝑑)
247, 8, 14, 12, 19, 23thincciso4 49158 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝐶 ∈ ThinCat ↔ 𝑑 ∈ ThinCat))
256, 24mpbird 257 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ ThinCat)
2621, 10, 22termoeu1 18035 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → ∃!𝑓 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑))
27 euex 2575 . . . . . 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 2734 . . . . . . . 8 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
30 eqid 2734 . . . . . . . 8 (Base‘𝑑) = (Base‘𝑑)
31 eqid 2734 . . . . . . . 8 (Iso‘𝐸) = (Iso‘𝐸)
327, 8, 29, 30, 14, 12, 19, 31catciso 18128 . . . . . . 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 6899 . . . . . . 7 (Base‘𝐶) ∈ V
3534f1oen 8995 . . . . . 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 1934 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑))
3830istermc3 49175 . . . . . 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 9028 . . . 4 (((Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑) ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4237, 40, 41syl2anc 584 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4329istermc3 49175 . . 3 (𝐶 ∈ TermCat ↔ (𝐶 ∈ ThinCat ∧ (Base‘𝐶) ≈ 1o))
4425, 42, 43sylanbrc 583 . 2 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ TermCat)
453, 44exlimddv 1934 1 (𝜑𝐶 ∈ TermCat)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1539  wex 1778  wcel 2107  ∃!weu 2566  wne 2931  Vcvv 3463  cin 3930  c0 4313   class class class wbr 5123  1-1-ontowf1o 6540  cfv 6541  (class class class)co 7413  1st c1st 7994  1oc1o 8481  cen 8964  Basecbs 17230  Catccat 17679  Isociso 17762   Full cful 17921   Faith cfth 17922  TermOctermo 17999  CatCatccatc 18115  ThinCatcthinc 49118  TermCatctermc 49171
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-rep 5259  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7737  ax-cnex 11193  ax-resscn 11194  ax-1cn 11195  ax-icn 11196  ax-addcl 11197  ax-addrcl 11198  ax-mulcl 11199  ax-mulrcl 11200  ax-mulcom 11201  ax-addass 11202  ax-mulass 11203  ax-distr 11204  ax-i2m1 11205  ax-1ne0 11206  ax-1rid 11207  ax-rnegex 11208  ax-rrecex 11209  ax-cnre 11210  ax-pre-lttri 11211  ax-pre-lttrn 11212  ax-pre-ltadd 11213  ax-pre-mulgt0 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-tp 4611  df-op 4613  df-uni 4888  df-iun 4973  df-br 5124  df-opab 5186  df-mpt 5206  df-tr 5240  df-id 5558  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6301  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7870  df-1st 7996  df-2nd 7997  df-supp 8168  df-frecs 8288  df-wrecs 8319  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8488  df-er 8727  df-map 8850  df-ixp 8920  df-en 8968  df-dom 8969  df-sdom 8970  df-fin 8971  df-pnf 11279  df-mnf 11280  df-xr 11281  df-ltxr 11282  df-le 11283  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12249  df-2 12311  df-3 12312  df-4 12313  df-5 12314  df-6 12315  df-7 12316  df-8 12317  df-9 12318  df-n0 12510  df-z 12597  df-dec 12717  df-uz 12861  df-fz 13530  df-struct 17167  df-slot 17202  df-ndx 17214  df-base 17231  df-hom 17298  df-cco 17299  df-cat 17683  df-cid 17684  df-sect 17763  df-inv 17764  df-iso 17765  df-cic 17812  df-func 17875  df-idfu 17876  df-cofu 17877  df-full 17923  df-fth 17924  df-termo 18002  df-catc 18116  df-thinc 49119  df-termc 49172
This theorem is referenced by:  termcterm3  49213  termcciso  49214  termc2  49216
  Copyright terms: Public domain W3C validator