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Theorem cofu2nd

Description: Value of the morphism part of the functor composition. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses cofuval.b ⊢ B = Base C
cofuval.f ⊢ φ → F ∈ C Func D
cofuval.g ⊢ φ → G ∈ D Func E
cofu2nd.x ⊢ φ → X ∈ B
cofu2nd.y ⊢ φ → Y ∈ B
Assertion cofu2nd ⊢ φ → X 2 nd ⁡ G ∘ func F Y = 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y ∘ X 2 nd ⁡ F Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cofuval.b ⊢ B = Base C
2 cofuval.f ⊢ φ → F ∈ C Func D
3 cofuval.g ⊢ φ → G ∈ D Func E
4 cofu2nd.x ⊢ φ → X ∈ B
5 cofu2nd.y ⊢ φ → Y ∈ B
6 1 2 3 cofuval ⊢ φ → G ∘ func F = 1 st ⁡ G ∘ 1 st ⁡ F x ∈ B , y ∈ B ⟼ 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y
7 6 fveq2d ⊢ φ → 2 nd ⁡ G ∘ func F = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ G ∘ 1 st ⁡ F x ∈ B , y ∈ B ⟼ 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y
8 fvex ⊢ 1 st ⁡ G ∈ V
9 fvex ⊢ 1 st ⁡ F ∈ V
10 8 9 coex ⊢ 1 st ⁡ G ∘ 1 st ⁡ F ∈ V
11 1 fvexi ⊢ B ∈ V
12 11 11 mpoex ⊢ x ∈ B , y ∈ B ⟼ 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y ∈ V
13 10 12 op2nd ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ G ∘ 1 st ⁡ F x ∈ B , y ∈ B ⟼ 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y = x ∈ B , y ∈ B ⟼ 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y
14 7 13 eqtrdi ⊢ φ → 2 nd ⁡ G ∘ func F = x ∈ B , y ∈ B ⟼ 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y
15 simprl ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → x = X
16 15 fveq2d ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → 1 st ⁡ F ⁡ x = 1 st ⁡ F ⁡ X
17 simprr ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → y = Y
18 17 fveq2d ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → 1 st ⁡ F ⁡ y = 1 st ⁡ F ⁡ Y
19 16 18 oveq12d ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y = 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y
20 15 17 oveq12d ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → x 2 nd ⁡ F y = X 2 nd ⁡ F Y
21 19 20 coeq12d ⊢ φ ∧ x = X ∧ y = Y → 1 st ⁡ F ⁡ x 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ y ∘ x 2 nd ⁡ F y = 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y ∘ X 2 nd ⁡ F Y
22 ovex ⊢ 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y ∈ V
23 ovex ⊢ X 2 nd ⁡ F Y ∈ V
24 22 23 coex ⊢ 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y ∘ X 2 nd ⁡ F Y ∈ V
25 24 a1i ⊢ φ → 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y ∘ X 2 nd ⁡ F Y ∈ V
26 14 21 4 5 25 ovmpod ⊢ φ → X 2 nd ⁡ G ∘ func F Y = 1 st ⁡ F ⁡ X 2 nd ⁡ G 1 st ⁡ F ⁡ Y ∘ X 2 nd ⁡ F Y