Theorem termfucterm 50305

Description: All functors between two terminal categories are isomorphisms. (Contributed by Zhi Wang, 17-Nov-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
termfucterm.c	⊢ 𝐶 = (CatCat‘𝑈)
termfucterm.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
termfucterm.i	⊢ 𝐼 = (Iso‘𝐶)
termfucterm.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
termfucterm.xt	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ TermCat)
termfucterm.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
termfucterm.yt	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ TermCat)

Assertion

Ref	Expression
termfucterm	⊢ (𝜑 → (𝑋 Func 𝑌) = (𝑋𝐼𝑌))

Proof of Theorem termfucterm

Dummy variables 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		termfucterm.yt	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ TermCat)
2		termfucterm.c	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐶 = (CatCat‘𝑈)
3		termfucterm.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
4		termfucterm.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
5		termfucterm.y	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
6		termfucterm.xt	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ TermCat)
7	2, 3, 4, 5, 6	termcciso 50277	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑌 ∈ TermCat ↔ 𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌))
8	1, 7	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌)
9		termfucterm.i	. . . . . . 7 ⊢ 𝐼 = (Iso‘𝐶)
10		cicrcl2 49804	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 → 𝐶 ∈ Cat)
11	8, 10	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
12	9, 3, 11, 4, 5	cic 17857	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 ↔ ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)))
13	8, 12	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
14	13	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) → ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
15		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 FuncCat 𝑌) = (𝑋 FuncCat 𝑌)
16	6	termccd 50240	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Cat)
17	15, 16, 1	fucterm 50303	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑋 FuncCat 𝑌) ∈ TermCat)
18	17	ad2antrr 738	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → (𝑋 FuncCat 𝑌) ∈ TermCat)
19	15	fucbas 18021	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 Func 𝑌) = (Base‘(𝑋 FuncCat 𝑌))
20		simplr 780	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
21		fullfunc 17966	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 Full 𝑌) ⊆ (𝑋 Func 𝑌)
22		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
23		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
24		simpr 489	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
25	2, 22, 23, 9, 24	catcisoi 50161	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → (𝑔 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)) ∧ (1st ‘𝑔):(Base‘𝑋)–1-1-onto→(Base‘𝑌)))
26	25	simpld 499	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)))
27	26	elin1d 4158	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋 Full 𝑌))
28	21, 27	sselid 3936	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
29	18, 19, 20, 28	termcbasmo 50244	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 = 𝑔)
30	29, 24	eqeltrd 2863	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
31	14, 30	exlimddv 1965	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
32		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
33	2, 22, 23, 9, 32	catcisoi 50161	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → (𝑓 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)) ∧ (1st ‘𝑓):(Base‘𝑋)–1-1-onto→(Base‘𝑌)))
34	33	simpld 499	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)))
35	34	elin1d 4158	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Full 𝑌))
36	21, 35	sselid 3936	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
37	31, 36	impbida 812	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌) ↔ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)))
38	37	eqrdv 2761	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 Func 𝑌) = (𝑋𝐼𝑌))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1570  ∃wex 1809   ∈ wcel 2143   ∩ cin 3905   class class class wbr 5110  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  1^st c1st 7985  Basecbs 17270  Catccat 17721  Isociso 17804   ≃_𝑐 ccic 17853   Func cfunc 17912   Full cful 17962   Faith cfth 17963   FuncCat cfuc 18003  CatCatccatc 18156  TermCatctermc 50233

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-tp 4595  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8158  df-tpos 8223  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-er 8695  df-map 8827  df-ixp 8897  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-4 12306  df-5 12307  df-6 12308  df-7 12309  df-8 12310  df-9 12311  df-n0 12506  df-z 12593  df-dec 12713  df-uz 12864  df-fz 13537  df-struct 17208  df-sets 17225  df-slot 17243  df-ndx 17255  df-base 17271  df-hom 17335  df-cco 17336  df-cat 17725  df-cid 17726  df-homf 17727  df-comf 17728  df-oppc 17769  df-sect 17805  df-inv 17806  df-iso 17807  df-cic 17854  df-func 17916  df-idfu 17917  df-cofu 17918  df-full 17964  df-fth 17965  df-nat 18004  df-fuc 18005  df-inito 18042  df-termo 18043  df-catc 18157  df-thinc 50179  df-termc 50234

This theorem is referenced by: (None)