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 49503
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 4316 . . 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 4168 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ TermCat)
65termcthind 49467 . . . 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 49222 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (TermO‘𝐸) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ (Base‘𝐸))
137, 8elbasfv 17185 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (Base‘𝐸) → 𝑈 ∈ V)
1412, 13syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑈 ∈ V)
154elin1d 4167 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑𝑈)
165termccd 49468 . . . . . . 7 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ Cat)
1715, 16elind 4163 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (𝑈 ∩ Cat))
187, 8, 14catcbas 18063 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐸) = (𝑈 ∩ Cat))
1917, 18eleqtrrd 2831 . . . . 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 49502 . . . . . 6 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝑑 ∈ (TermO‘𝐸))
2321, 10, 22termoeu1w 17981 . . . . 5 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶( ≃𝑐𝐸)𝑑)
247, 8, 14, 12, 19, 23thincciso4 49446 . . . 4 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (𝐶 ∈ ThinCat ↔ 𝑑 ∈ ThinCat))
256, 24mpbird 257 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → 𝐶 ∈ ThinCat)
2621, 10, 22termoeu1 17980 . . . . . 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 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 499 . . . . . 6 (((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) ∧ 𝑓 ∈ (𝐶(Iso‘𝐸)𝑑)) → (1st𝑓):(Base‘𝐶)–1-1-onto→(Base‘𝑑))
34 fvex 6871 . . . . . . 7 (Base‘𝐶) ∈ V
3534f1oen 8944 . . . . . 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 49465 . . . . . 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 8977 . . . 4 (((Base‘𝐶) ≈ (Base‘𝑑) ∧ (Base‘𝑑) ≈ 1o) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4237, 40, 41syl2anc 584 . . 3 ((𝜑𝑑 ∈ (𝑈 ∩ TermCat)) → (Base‘𝐶) ≈ 1o)
4329istermc3 49465 . . 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 3447  cin 3913  c0 4296   class class class wbr 5107  1-1-ontowf1o 6510  cfv 6511  (class class class)co 7387  1st c1st 7966  1oc1o 8427  cen 8915  Basecbs 17179  Catccat 17625  Isociso 17708   Full cful 17866   Faith cfth 17867  TermOctermo 17944  CatCatccatc 18060  ThinCatcthinc 49406  TermCatctermc 49461
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 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145
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 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8140  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-er 8671  df-map 8801  df-ixp 8871  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-2 12249  df-3 12250  df-4 12251  df-5 12252  df-6 12253  df-7 12254  df-8 12255  df-9 12256  df-n0 12443  df-z 12530  df-dec 12650  df-uz 12794  df-fz 13469  df-struct 17117  df-slot 17152  df-ndx 17164  df-base 17180  df-hom 17244  df-cco 17245  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 49407  df-termc 49462
This theorem is referenced by:  termcterm3  49504  termcciso  49505  termc2  49507
  Copyright terms: Public domain W3C validator