Theorem termfucterm 50173

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 50145	. . . . . . 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 49672	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 → 𝐶 ∈ Cat)
11	8, 10	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
12	9, 3, 11, 4, 5	cic 17846	. . . . . 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 2765	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 FuncCat 𝑌) = (𝑋 FuncCat 𝑌)
16	6	termccd 50108	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Cat)
17	15, 16, 1	fucterm 50171	. . . . . . 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 18010	. . . . . 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 17955	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 Full 𝑌) ⊆ (𝑋 Func 𝑌)
22		eqid 2765	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
23		eqid 2765	. . . . . . . . . 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 50029	. . . . . . . . 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 4159	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋 Full 𝑌))
28	21, 27	sselid 3937	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑔 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
29	18, 19, 20, 28	termcbasmo 50112	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 = 𝑔)
30	29, 24	eqeltrd 2865	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) ∧ 𝑔 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
31	14, 30	exlimddv 1958	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
32		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
33	2, 22, 23, 9, 32	catcisoi 50029	. . . . . 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 4159	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Full 𝑌))
36	21, 35	sselid 3937	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌))
37	31, 36	impbida 812	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝑋 Func 𝑌) ↔ 𝑓 ∈ (𝑋𝐼𝑌)))
38	37	eqrdv 2763	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 Func 𝑌) = (𝑋𝐼𝑌))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1563  ∃wex 1802   ∈ wcel 2145   ∩ cin 3906   class class class wbr 5105  –1-1-onto→wf1o 6524  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400  1^st c1st 7972  Basecbs 17259  Catccat 17710  Isociso 17793   ≃_𝑐 ccic 17842   Func cfunc 17901   Full cful 17951   Faith cfth 17952   FuncCat cfuc 17992  CatCatccatc 18145  TermCatctermc 50101

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4869  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8145  df-tpos 8210  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-1o 8441  df-er 8682  df-map 8814  df-ixp 8884  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-fin 8935  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-nn 12225  df-2 12294  df-3 12295  df-4 12296  df-5 12297  df-6 12298  df-7 12299  df-8 12300  df-9 12301  df-n0 12496  df-z 12583  df-dec 12703  df-uz 12854  df-fz 13527  df-struct 17197  df-sets 17214  df-slot 17232  df-ndx 17244  df-base 17260  df-hom 17324  df-cco 17325  df-cat 17714  df-cid 17715  df-homf 17716  df-comf 17717  df-oppc 17758  df-sect 17794  df-inv 17795  df-iso 17796  df-cic 17843  df-func 17905  df-idfu 17906  df-cofu 17907  df-full 17953  df-fth 17954  df-nat 17993  df-fuc 17994  df-inito 18031  df-termo 18032  df-catc 18146  df-thinc 50047  df-termc 50102

This theorem is referenced by: (None)