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Theorem infsubc2d

Description: The intersection of two subcategories is a subcategory. (Contributed by Zhi Wang, 31-Oct-2025)

Ref Expression
Hypotheses infsubc2d.1 ⊢ φ → H Fn S × S
infsubc2d.2 ⊢ φ → J Fn T × T
infsubc2d.3 ⊢ φ → H ∈ Subcat ⁡ C
infsubc2d.4 ⊢ φ → J ∈ Subcat ⁡ C
Assertion infsubc2d ⊢ φ → x ∈ S ∩ T , y ∈ S ∩ T ⟼ x H y ∩ x J y ∈ Subcat ⁡ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 infsubc2d.1 ⊢ φ → H Fn S × S
2 infsubc2d.2 ⊢ φ → J Fn T × T
3 infsubc2d.3 ⊢ φ → H ∈ Subcat ⁡ C
4 infsubc2d.4 ⊢ φ → J ∈ Subcat ⁡ C
5 1 fndmd ⊢ φ → dom ⁡ H = S × S
6 5 dmeqd ⊢ φ → dom ⁡ dom ⁡ H = dom ⁡ S × S
7 dmxpid ⊢ dom ⁡ S × S = S
8 6 7 eqtrdi ⊢ φ → dom ⁡ dom ⁡ H = S
9 2 fndmd ⊢ φ → dom ⁡ J = T × T
10 9 dmeqd ⊢ φ → dom ⁡ dom ⁡ J = dom ⁡ T × T
11 dmxpid ⊢ dom ⁡ T × T = T
12 10 11 eqtrdi ⊢ φ → dom ⁡ dom ⁡ J = T
13 8 12 ineq12d ⊢ φ → dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J = S ∩ T
14 mpoeq12 ⊢ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J = S ∩ T ∧ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J = S ∩ T → x ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J , y ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J ⟼ x H y ∩ x J y = x ∈ S ∩ T , y ∈ S ∩ T ⟼ x H y ∩ x J y
15 13 13 14 syl2anc ⊢ φ → x ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J , y ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J ⟼ x H y ∩ x J y = x ∈ S ∩ T , y ∈ S ∩ T ⟼ x H y ∩ x J y
16 infsubc2 ⊢ H ∈ Subcat ⁡ C ∧ J ∈ Subcat ⁡ C → x ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J , y ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J ⟼ x H y ∩ x J y ∈ Subcat ⁡ C
17 3 4 16 syl2anc ⊢ φ → x ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J , y ∈ dom ⁡ dom ⁡ H ∩ dom ⁡ dom ⁡ J ⟼ x H y ∩ x J y ∈ Subcat ⁡ C
18 15 17 eqeltrrd ⊢ φ → x ∈ S ∩ T , y ∈ S ∩ T ⟼ x H y ∩ x J y ∈ Subcat ⁡ C