Theorem termfucterm 50596

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 50568	. . . . . . 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 50095	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 → 𝐶 ∈ Cat)
11	8, 10	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
12	9, 3, 11, 4, 5	cic 17954	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 ↔ ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)))
13	8, 12	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
14	13	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) → ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
15		eqid 2761	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 FuncCat 𝑌) = (𝑋 FuncCat 𝑌)
16	6	termccatd 50531	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Cat)
17	15, 16, 1	fucterm 50594	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑋 FuncCat 𝑌) ∈ TermCat)
18	17	ad2antrr 739	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → (𝑋 FuncCat 𝑌) ∈ TermCat)
19	15	fucbas 18118	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 Func 𝑌) = (Base‘(𝑋 FuncCat 𝑌))
20		simplr 781	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
21		fullfunc 18063	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 Full 𝑌) ⊆ (𝑋 Func 𝑌)
22		eqid 2761	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
23		eqid 2761	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
24		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
25	2, 22, 23, 9, 24	catcisoi 50452	. . . . . . . . 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 500	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)))
27	26	elin1d 4150	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋 Full 𝑌))
28	21, 27	sselid 3929	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
29	18, 19, 20, 28	termcbasmo 50535	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 = 𝑔)
30	29, 24	eqeltrd 2861	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
31	14, 30	exlimddv 1968	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
32		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
33	2, 22, 23, 9, 32	catcisoi 50452	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → (𝑓 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)) ∧ (1st ‘𝑓):(Base‘𝑋)–1-1-onto→(Base‘𝑌)))
34	33	simpld 500	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ ((𝑋 Full 𝑌) ∩ (𝑋 Faith 𝑌)))
35	34	elin1d 4150	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Full 𝑌))
36	21, 35	sselid 3929	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
37	31, 36	impbida 813	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌) ↔ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)))
38	37	eqrdv 2759	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 Func 𝑌) = (𝑋𝐼𝑌))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ∩ cin 3898   class class class wbr 5103  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  1^st c1st 7988  Basecbs 17367  Catccat 17818  Isociso 17901   ≃_𝑐 ccic 17950   Func cfunc 18009   Full cful 18059   Faith cfth 18060   FuncCat cfuc 18100  CatCatccatc 18253  TermCatctermc 50524

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8162  df-tpos 8227  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-er 8701  df-map 8833  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-5 12389  df-6 12390  df-7 12391  df-8 12392  df-9 12393  df-n0 12588  df-z 12675  df-dec 12796  df-uz 12947  df-fz 13621  df-struct 17305  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-hom 17432  df-cco 17433  df-cat 17822  df-cid 17823  df-homf 17824  df-comf 17825  df-oppc 17866  df-sect 17902  df-inv 17903  df-iso 17904  df-cic 17951  df-func 18013  df-idfu 18014  df-cofu 18015  df-full 18061  df-fth 18062  df-nat 18101  df-fuc 18102  df-inito 18139  df-termo 18140  df-catc 18254  df-thinc 50470  df-termc 50525

This theorem is used by: (None)