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Theorem hofcl

Description: Closure of the Hom functor. Note that the codomain is the category SetCatU for any universe U which contains each Hom-set. This corresponds to the assertion that C be locally small (with respect to U ). (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses hofcl.m ⊢ M = Hom F ⁡ C
hofcl.o ⊢ O = oppCat ⁡ C
hofcl.d ⊢ D = SetCat ⁡ U
hofcl.c ⊢ φ → C ∈ Cat
hofcl.u ⊢ φ → U ∈ V
hofcl.h ⊢ φ → ran ⁡ Hom 𝑓 ⁡ C ⊆ U
Assertion hofcl ⊢ φ → M ∈ O × c C Func D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hofcl.m ⊢ M = Hom F ⁡ C
2 hofcl.o ⊢ O = oppCat ⁡ C
3 hofcl.d ⊢ D = SetCat ⁡ U
4 hofcl.c ⊢ φ → C ∈ Cat
5 hofcl.u ⊢ φ → U ∈ V
6 hofcl.h ⊢ φ → ran ⁡ Hom 𝑓 ⁡ C ⊆ U
7 eqid ⊢ Base C = Base C
8 eqid ⊢ Hom ⁡ C = Hom ⁡ C
9 eqid ⊢ comp ⁡ C = comp ⁡ C
10 1 4 7 8 9 hofval ⊢ φ → M = Hom 𝑓 ⁡ C x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
11 fvex ⊢ Hom 𝑓 ⁡ C ∈ V
12 fvex ⊢ Base C ∈ V
13 12 12 xpex ⊢ Base C × Base C ∈ V
14 13 13 mpoex ⊢ x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ V
15 11 14 op2ndd ⊢ M = Hom 𝑓 ⁡ C x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f → 2 nd ⁡ M = x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
16 10 15 syl ⊢ φ → 2 nd ⁡ M = x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
17 16 opeq2d ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ M = Hom 𝑓 ⁡ C x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
18 10 17 eqtr4d ⊢ φ → M = Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ M
19 eqid ⊢ O × c C = O × c C
20 2 7 oppcbas ⊢ Base C = Base O
21 19 20 7 xpcbas ⊢ Base C × Base C = Base O × c C
22 eqid ⊢ Base D = Base D
23 eqid ⊢ Hom ⁡ O × c C = Hom ⁡ O × c C
24 eqid ⊢ Hom ⁡ D = Hom ⁡ D
25 eqid ⊢ Id ⁡ O × c C = Id ⁡ O × c C
26 eqid ⊢ Id ⁡ D = Id ⁡ D
27 eqid ⊢ comp ⁡ O × c C = comp ⁡ O × c C
28 eqid ⊢ comp ⁡ D = comp ⁡ D
29 2 oppccat ⊢ C ∈ Cat → O ∈ Cat
30 4 29 syl ⊢ φ → O ∈ Cat
31 19 30 4 xpccat ⊢ φ → O × c C ∈ Cat
32 3 setccat ⊢ U ∈ V → D ∈ Cat
33 5 32 syl ⊢ φ → D ∈ Cat
34 eqid ⊢ Hom 𝑓 ⁡ C = Hom 𝑓 ⁡ C
35 34 7 homffn ⊢ Hom 𝑓 ⁡ C Fn Base C × Base C
36 35 a1i ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C Fn Base C × Base C
37 df-f ⊢ Hom 𝑓 ⁡ C : Base C × Base C ⟶ U ↔ Hom 𝑓 ⁡ C Fn Base C × Base C ∧ ran ⁡ Hom 𝑓 ⁡ C ⊆ U
38 36 6 37 sylanbrc ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C : Base C × Base C ⟶ U
39 3 5 setcbas ⊢ φ → U = Base D
40 39 feq3d ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C : Base C × Base C ⟶ U ↔ Hom 𝑓 ⁡ C : Base C × Base C ⟶ Base D
41 38 40 mpbid ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C : Base C × Base C ⟶ Base D
42 eqid ⊢ x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f = x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
43 ovex ⊢ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∈ V
44 ovex ⊢ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∈ V
45 43 44 mpoex ⊢ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ V
46 42 45 fnmpoi ⊢ x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f Fn Base C × Base C × Base C × Base C
47 16 fneq1d ⊢ φ → 2 nd ⁡ M Fn Base C × Base C × Base C × Base C ↔ x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f Fn Base C × Base C × Base C × Base C
48 46 47 mpbiri ⊢ φ → 2 nd ⁡ M Fn Base C × Base C × Base C × Base C
49 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → C ∈ Cat
50 simplrr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → y ∈ Base C × Base C
51 xp1st ⊢ y ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ y ∈ Base C
52 50 51 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 1 st ⁡ y ∈ Base C
53 52 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → 1 st ⁡ y ∈ Base C
54 simplrl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → x ∈ Base C × Base C
55 xp1st ⊢ x ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ x ∈ Base C
56 54 55 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 1 st ⁡ x ∈ Base C
57 56 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → 1 st ⁡ x ∈ Base C
58 xp2nd ⊢ y ∈ Base C × Base C → 2 nd ⁡ y ∈ Base C
59 50 58 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 2 nd ⁡ y ∈ Base C
60 59 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → 2 nd ⁡ y ∈ Base C
61 simplrl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x
62 1st2nd2 ⊢ x ∈ Base C × Base C → x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
63 54 62 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
64 63 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
65 64 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y
66 65 oveqd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h = g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h
67 xp2nd ⊢ x ∈ Base C × Base C → 2 nd ⁡ x ∈ Base C
68 54 67 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 2 nd ⁡ x ∈ Base C
69 68 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → 2 nd ⁡ x ∈ Base C
70 63 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom ⁡ C ⁡ x = Hom ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
71 df-ov ⊢ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x = Hom ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
72 70 71 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom ⁡ C ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
73 72 eleq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ↔ h ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
74 73 biimpa ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → h ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
75 simplrr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
76 7 8 9 49 57 69 60 74 75 catcocl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
77 66 76 eqeltrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
78 7 8 9 49 53 57 60 61 77 catcocl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
79 1st2nd2 ⊢ y ∈ Base C × Base C → y = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
80 50 79 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → y = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
81 80 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom ⁡ C ⁡ y = Hom ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
82 df-ov ⊢ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y = Hom ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
83 81 82 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom ⁡ C ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
84 83 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → Hom ⁡ C ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
85 78 84 eleqtrrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ∧ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x → g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ Hom ⁡ C ⁡ y
86 85 fmpttd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f : Hom ⁡ C ⁡ x ⟶ Hom ⁡ C ⁡ y
87 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → U ∈ V
88 34 7 8 56 68 homfval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
89 63 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
90 df-ov ⊢ 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
91 89 90 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x
92 88 91 72 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = Hom ⁡ C ⁡ x
93 38 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C : Base C × Base C ⟶ U
94 93 54 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x ∈ U
95 92 94 eqeltrrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom ⁡ C ⁡ x ∈ U
96 34 7 8 52 59 homfval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 1 st ⁡ y Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
97 80 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
98 df-ov ⊢ 1 st ⁡ y Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ y = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
99 97 98 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ y
100 96 99 83 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = Hom ⁡ C ⁡ y
101 93 50 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y ∈ U
102 100 101 eqeltrrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom ⁡ C ⁡ y ∈ U
103 3 87 24 95 102 elsetchom ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ Hom ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom ⁡ C ⁡ y ↔ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f : Hom ⁡ C ⁡ x ⟶ Hom ⁡ C ⁡ y
104 86 103 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ Hom ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom ⁡ C ⁡ y
105 92 100 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = Hom ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom ⁡ C ⁡ y
106 104 105 eleqtrrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∧ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y
107 106 ralrimivva ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → ∀ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∀ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y
108 eqid ⊢ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f = f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
109 108 fmpo ⊢ ∀ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x ∀ g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y ↔ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f : 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟶ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y
110 107 109 sylib ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f : 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟶ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y
111 16 oveqd ⊢ φ → x 2 nd ⁡ M y = x x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f y
112 42 ovmpt4g ⊢ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f ∈ V → x x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f y = f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
113 45 112 mp3an3 ⊢ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x x ∈ Base C × Base C , y ∈ Base C × Base C ⟼ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f y = f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
114 111 113 sylan9eq ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x 2 nd ⁡ M y = f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f
115 eqid ⊢ Hom ⁡ O = Hom ⁡ O
116 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x ∈ Base C × Base C
117 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → y ∈ Base C × Base C
118 19 21 115 8 23 116 117 xpchom ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x Hom ⁡ O × c C y = 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
119 8 2 oppchom ⊢ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x
120 119 xpeq1i ⊢ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
121 118 120 eqtrdi ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x Hom ⁡ O × c C y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
122 114 121 feq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x 2 nd ⁡ M y : x Hom ⁡ O × c C y ⟶ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y ↔ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x , g ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟼ h ∈ Hom ⁡ C ⁡ x ⟼ g x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y h 1 st ⁡ y 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ y f : 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y ⟶ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y
123 110 122 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C → x 2 nd ⁡ M y : x Hom ⁡ O × c C y ⟶ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y
124 eqid ⊢ Id ⁡ C = Id ⁡ C
125 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → C ∈ Cat
126 55 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ x ∈ Base C
127 126 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → 1 st ⁡ x ∈ Base C
128 67 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → 2 nd ⁡ x ∈ Base C
129 128 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → 2 nd ⁡ x ∈ Base C
130 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
131 7 8 124 125 127 9 129 130 catlid ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x f = f
132 131 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x = f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x
133 7 8 124 125 127 9 129 130 catrid ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x = f
134 132 133 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x → Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x = f
135 134 mpteq2dva ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x ⟼ Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x = f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x ⟼ f
136 df-ov ⊢ Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x ⁡ Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x
137 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → C ∈ Cat
138 7 8 124 137 126 catidcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 1 st ⁡ x
139 7 8 124 137 128 catidcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
140 1 137 7 8 126 128 126 128 9 138 139 hof2val ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x = f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x ⟼ Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x
141 136 140 eqtr3id ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x ⁡ Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x = f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x ⟼ Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x f 1 st ⁡ x 1 st ⁡ x comp ⁡ C 2 nd ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x
142 62 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
143 142 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
144 143 90 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x
145 34 7 8 126 128 homfval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
146 144 145 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
147 146 reseq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → I ↾ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = I ↾ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
148 mptresid ⊢ I ↾ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x = f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x ⟼ f
149 147 148 eqtrdi ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → I ↾ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x ⟼ f
150 135 141 149 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x ⁡ Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x = I ↾ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x
151 142 142 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → x 2 nd ⁡ M x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
152 142 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ O × c C ⁡ x = Id ⁡ O × c C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
153 30 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → O ∈ Cat
154 eqid ⊢ Id ⁡ O = Id ⁡ O
155 19 153 137 20 7 154 124 25 126 128 xpcid ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ O × c C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x = Id ⁡ O ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x
156 2 124 oppcid ⊢ C ∈ Cat → Id ⁡ O = Id ⁡ C
157 137 156 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ O = Id ⁡ C
158 157 fveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ O ⁡ 1 st ⁡ x = Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x
159 158 opeq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ O ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x = Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x
160 152 155 159 3eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ O × c C ⁡ x = Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x
161 151 160 fveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → x 2 nd ⁡ M x ⁡ Id ⁡ O × c C ⁡ x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x ⁡ Id ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x Id ⁡ C ⁡ 2 nd ⁡ x
162 5 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → U ∈ V
163 38 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x ∈ U
164 3 26 162 163 setcid ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → Id ⁡ D ⁡ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = I ↾ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x
165 150 161 164 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C → x 2 nd ⁡ M x ⁡ Id ⁡ O × c C ⁡ x = Id ⁡ D ⁡ Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x
166 4 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → C ∈ Cat
167 5 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → U ∈ V
168 6 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → ran ⁡ Hom 𝑓 ⁡ C ⊆ U
169 simp21 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x ∈ Base C × Base C
170 169 55 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ x ∈ Base C
171 169 67 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 2 nd ⁡ x ∈ Base C
172 simp22 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y ∈ Base C × Base C
173 172 51 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ y ∈ Base C
174 172 58 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 2 nd ⁡ y ∈ Base C
175 simp23 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → z ∈ Base C × Base C
176 xp1st ⊢ z ∈ Base C × Base C → 1 st ⁡ z ∈ Base C
177 175 176 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ z ∈ Base C
178 xp2nd ⊢ z ∈ Base C × Base C → 2 nd ⁡ z ∈ Base C
179 175 178 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 2 nd ⁡ z ∈ Base C
180 simp3l ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → f ∈ x Hom ⁡ O × c C y
181 19 21 115 8 23 169 172 xpchom ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x Hom ⁡ O × c C y = 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
182 180 181 eleqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
183 xp1st ⊢ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 1 st ⁡ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y
184 182 183 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y
185 184 119 eleqtrdi ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ f ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 1 st ⁡ x
186 xp2nd ⊢ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → 2 nd ⁡ f ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
187 182 186 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 2 nd ⁡ f ∈ 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
188 simp3r ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → g ∈ y Hom ⁡ O × c C z
189 19 21 115 8 23 172 175 xpchom ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y Hom ⁡ O × c C z = 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z × 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
190 188 189 eleqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → g ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z × 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
191 xp1st ⊢ g ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z × 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z → 1 st ⁡ g ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z
192 190 191 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ g ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z
193 8 2 oppchom ⊢ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z = 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 1 st ⁡ y
194 192 193 eleqtrdi ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ g ∈ 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 1 st ⁡ y
195 xp2nd ⊢ g ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z × 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z → 2 nd ⁡ g ∈ 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
196 190 195 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 2 nd ⁡ g ∈ 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
197 1 2 3 166 167 168 7 8 170 171 173 174 177 179 185 187 194 196 hofcllem ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f = 1 st ⁡ g 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z 1 st ⁡ f 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ f
198 169 62 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
199 1st2nd2 ⊢ z ∈ Base C × Base C → z = 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
200 175 199 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → z = 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
201 198 200 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M z = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
202 172 79 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
203 198 202 opeq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x y = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
204 203 200 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x y comp ⁡ O × c C z = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y comp ⁡ O × c C 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
205 1st2nd2 ⊢ g ∈ 1 st ⁡ y Hom ⁡ O 1 st ⁡ z × 2 nd ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z → g = 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g
206 190 205 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → g = 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g
207 1st2nd2 ⊢ f ∈ 1 st ⁡ x Hom ⁡ O 1 st ⁡ y × 2 nd ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y → f = 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ f
208 182 207 syl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → f = 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ f
209 204 206 208 oveq123d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → g x y comp ⁡ O × c C z f = 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y comp ⁡ O × c C 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ f
210 eqid ⊢ comp ⁡ O = comp ⁡ O
211 19 20 7 115 8 170 171 173 174 210 9 27 177 179 184 187 192 196 xpcco2 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y comp ⁡ O × c C 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ f = 1 st ⁡ g 1 st ⁡ x 1 st ⁡ y comp ⁡ O 1 st ⁡ z 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f
212 7 9 2 170 173 177 oppcco ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ g 1 st ⁡ x 1 st ⁡ y comp ⁡ O 1 st ⁡ z 1 st ⁡ f = 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g
213 212 opeq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ g 1 st ⁡ x 1 st ⁡ y comp ⁡ O 1 st ⁡ z 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f = 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f
214 209 211 213 3eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → g x y comp ⁡ O × c C z f = 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f
215 201 214 fveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M z ⁡ g x y comp ⁡ O × c C z f = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z ⁡ 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f
216 df-ov ⊢ 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z ⁡ 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f
217 215 216 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M z ⁡ g x y comp ⁡ O × c C z f = 1 st ⁡ f 1 st ⁡ z 1 st ⁡ y comp ⁡ C 1 st ⁡ x 1 st ⁡ g 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ y comp ⁡ C 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ f
218 198 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x
219 218 90 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x
220 34 7 8 170 171 homfval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
221 219 220 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x
222 202 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
223 222 98 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ y
224 34 7 8 173 174 homfval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ y Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
225 223 224 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
226 221 225 opeq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y
227 200 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ z = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
228 df-ov ⊢ 1 st ⁡ z Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ z = Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
229 227 228 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ z = 1 st ⁡ z Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ z
230 34 7 8 177 179 homfval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → 1 st ⁡ z Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ z = 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
231 229 230 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ z = 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
232 226 231 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y comp ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ z = 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z
233 202 200 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y 2 nd ⁡ M z = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z
234 233 206 fveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y 2 nd ⁡ M z ⁡ g = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z ⁡ 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g
235 df-ov ⊢ 1 st ⁡ g 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z ⁡ 1 st ⁡ g 2 nd ⁡ g
236 234 235 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y 2 nd ⁡ M z ⁡ g = 1 st ⁡ g 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g
237 198 202 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M y = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
238 237 208 fveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M y ⁡ f = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y ⁡ 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ f
239 df-ov ⊢ 1 st ⁡ f 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ f = 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y ⁡ 1 st ⁡ f 2 nd ⁡ f
240 238 239 eqtr4di ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M y ⁡ f = 1 st ⁡ f 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ f
241 232 236 240 oveq123d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → y 2 nd ⁡ M z ⁡ g Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y comp ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ z x 2 nd ⁡ M y ⁡ f = 1 st ⁡ g 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ z 2 nd ⁡ z 2 nd ⁡ g 1 st ⁡ x Hom ⁡ C 2 nd ⁡ x 1 st ⁡ y Hom ⁡ C 2 nd ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ z Hom ⁡ C 2 nd ⁡ z 1 st ⁡ f 1 st ⁡ x 2 nd ⁡ x 2 nd ⁡ M 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y 2 nd ⁡ f
242 197 217 241 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C × Base C ∧ y ∈ Base C × Base C ∧ z ∈ Base C × Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ O × c C y ∧ g ∈ y Hom ⁡ O × c C z → x 2 nd ⁡ M z ⁡ g x y comp ⁡ O × c C z f = y 2 nd ⁡ M z ⁡ g Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ x Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ y comp ⁡ D Hom 𝑓 ⁡ C ⁡ z x 2 nd ⁡ M y ⁡ f
243 21 22 23 24 25 26 27 28 31 33 41 48 123 165 242 isfuncd ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C O × c C Func D 2 nd ⁡ M
244 df-br ⊢ Hom 𝑓 ⁡ C O × c C Func D 2 nd ⁡ M ↔ Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ M ∈ O × c C Func D
245 243 244 sylib ⊢ φ → Hom 𝑓 ⁡ C 2 nd ⁡ M ∈ O × c C Func D
246 18 245 eqeltrd ⊢ φ → M ∈ O × c C Func D