Theorem thinccic 48862

Description: In a thin category, two objects are isomorphic iff there are morphisms between them in both directions. (Contributed by Zhi Wang, 25-Sep-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
thincsect.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ThinCat)
thincsect.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
thincsect.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
thincsect.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
thinciso.h	⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)

Assertion

Ref	Expression
thinccic	⊢ (𝜑 → (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 ↔ ((𝑋𝐻𝑌) ≠ ∅ ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅)))

Proof of Theorem thinccic

Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		thincsect.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
2		thinciso.h	. . . . . 6 ⊢ 𝐻 = (Hom ‘𝐶)
3		eqid 2735	. . . . . 6 ⊢ (Iso‘𝐶) = (Iso‘𝐶)
4		thincsect.c	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ThinCat)
5	4	thinccd 48825	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
6		thincsect.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
7		thincsect.y	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
8	1, 2, 3, 5, 6, 7	isohom 17824	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋(Iso‘𝐶)𝑌) ⊆ (𝑋𝐻𝑌))
9	8	sselda 3995	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋(Iso‘𝐶)𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌))
10	4	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) → 𝐶 ∈ ThinCat)
11	6	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
12	7	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) → 𝑌 ∈ 𝐵)
13		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) → 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌))
14	10, 1, 11, 12, 2, 3, 13	thinciso 48861	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌)) → (𝑓 ∈ (𝑋(Iso‘𝐶)𝑌) ↔ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅))
15	9, 14	biadanid 823	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝑋(Iso‘𝐶)𝑌) ↔ (𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅)))
16	15	exbidv 1919	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑓 𝑓 ∈ (𝑋(Iso‘𝐶)𝑌) ↔ ∃𝑓(𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅)))
17	3, 1, 5, 6, 7	cic 17847	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 ↔ ∃𝑓 𝑓 ∈ (𝑋(Iso‘𝐶)𝑌)))
18		n0 4359	. . . . 5 ⊢ ((𝑋𝐻𝑌) ≠ ∅ ↔ ∃𝑓 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌))
19	18	anbi1i 624	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐻𝑌) ≠ ∅ ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅) ↔ (∃𝑓 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅))
20		19.41v 1947	. . . 4 ⊢ (∃𝑓(𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅) ↔ (∃𝑓 𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅))
21	19, 20	bitr4i 278	. . 3 ⊢ (((𝑋𝐻𝑌) ≠ ∅ ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅) ↔ ∃𝑓(𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅))
22	21	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋𝐻𝑌) ≠ ∅ ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅) ↔ ∃𝑓(𝑓 ∈ (𝑋𝐻𝑌) ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅)))
23	16, 17, 22	3bitr4d 311	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋( ≃𝑐 ‘𝐶)𝑌 ↔ ((𝑋𝐻𝑌) ≠ ∅ ∧ (𝑌𝐻𝑋) ≠ ∅)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537  ∃wex 1776   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2938  ∅c0 4339   class class class wbr 5148  ‘cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  Hom chom 17309  Isociso 17794   ≃_𝑐 ccic 17843  ThinCatcthinc 48819

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5583  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-supp 8185  df-cat 17713  df-cid 17714  df-sect 17795  df-inv 17796  df-iso 17797  df-cic 17844  df-thinc 48820

This theorem is referenced by:  postc  48885