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Theorem issubc

Description: Elementhood in the set of subcategories. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses issubc.h ⊢ H = Hom 𝑓 ⁡ C
issubc.i ⊢ 1 ˙ = Id ⁡ C
issubc.o ⊢ · ˙ = comp ⁡ C
issubc.c ⊢ φ → C ∈ Cat
issubc.s ⊢ φ → S = dom ⁡ dom ⁡ J
Assertion issubc ⊢ φ → J ∈ Subcat ⁡ C ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 issubc.h ⊢ H = Hom 𝑓 ⁡ C
2 issubc.i ⊢ 1 ˙ = Id ⁡ C
3 issubc.o ⊢ · ˙ = comp ⁡ C
4 issubc.c ⊢ φ → C ∈ Cat
5 issubc.s ⊢ φ → S = dom ⁡ dom ⁡ J
6 simpl ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → C ∈ Cat
7 sscpwex ⊢ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∈ V
8 simpl ⊢ j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z → j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c
9 8 ss2abi ⊢ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ⊆ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c
10 7 9 ssexi ⊢ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ∈ V
11 10 csbex ⊢ ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ∈ V
12 11 a1i ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ∈ V
13 df-subc ⊢ Subcat = c ∈ Cat ⟼ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
14 13 fvmpts ⊢ C ∈ Cat ∧ ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ∈ V → Subcat ⁡ C = ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
15 6 12 14 syl2anc ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → Subcat ⁡ C = ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
16 15 eleq2d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → J ∈ Subcat ⁡ C ↔ J ∈ ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
17 sbcel2 ⊢ [˙C / c]˙ J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ∈ ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
18 17 a1i ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → [˙C / c]˙ J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ∈ ⦋ C / c⦌ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
19 elex ⊢ J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z → J ∈ V
20 19 a1i ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z → J ∈ V
21 sscrel ⊢ Rel ⁡ ⊆ cat
22 21 brrelex1i ⊢ J ⊆ cat H → J ∈ V
23 22 adantr ⊢ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z → J ∈ V
24 23 a1i ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z → J ∈ V
25 df-sbc ⊢ [˙J / j]˙ j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z
26 simpr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ J ∈ V → J ∈ V
27 simpr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → j = J
28 simpr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → c = C
29 28 fveq2d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → Hom 𝑓 ⁡ c = Hom 𝑓 ⁡ C
30 29 1 eqtr4di ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → Hom 𝑓 ⁡ c = H
31 30 adantr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → Hom 𝑓 ⁡ c = H
32 27 31 breq12d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ↔ J ⊆ cat H
33 vex ⊢ j ∈ V
34 33 dmex ⊢ dom ⁡ j ∈ V
35 34 dmex ⊢ dom ⁡ dom ⁡ j ∈ V
36 35 a1i ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → dom ⁡ dom ⁡ j ∈ V
37 27 dmeqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → dom ⁡ j = dom ⁡ J
38 37 dmeqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → dom ⁡ dom ⁡ j = dom ⁡ dom ⁡ J
39 simpllr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → S = dom ⁡ dom ⁡ J
40 38 39 eqtr4d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → dom ⁡ dom ⁡ j = S
41 simpr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → s = S
42 simpllr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → c = C
43 42 fveq2d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → Id ⁡ c = Id ⁡ C
44 43 2 eqtr4di ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → Id ⁡ c = 1 ˙
45 44 fveq1d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → Id ⁡ c ⁡ x = 1 ˙ ⁡ x
46 simplr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → j = J
47 46 oveqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → x j x = x J x
48 45 47 eleq12d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ↔ 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x
49 46 oveqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → x j y = x J y
50 46 oveqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → y j z = y J z
51 42 fveq2d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → comp ⁡ c = comp ⁡ C
52 51 3 eqtr4di ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → comp ⁡ c = · ˙
53 52 oveqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → x y comp ⁡ c z = x y · ˙ z
54 53 oveqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → g x y comp ⁡ c z f = g x y · ˙ z f
55 46 oveqd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → x j z = x J z
56 54 55 eleq12d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ g x y · ˙ z f ∈ x J z
57 50 56 raleqbidv ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
58 49 57 raleqbidv ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
59 41 58 raleqbidv ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
60 41 59 raleqbidv ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
61 48 60 anbi12d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
62 41 61 raleqbidv ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J ∧ s = S → ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
63 36 40 62 sbcied2 ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
64 32 63 anbi12d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ j = J → j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
65 64 adantlr ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ J ∈ V ∧ j = J → j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
66 26 65 sbcied ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ J ∈ V → [˙J / j]˙ j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
67 25 66 bitr3id ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C ∧ J ∈ V → J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
68 67 ex ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → J ∈ V → J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
69 20 24 68 pm5.21ndd ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J ∧ c = C → J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
70 6 69 sbcied ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → [˙C / c]˙ J ∈ j | j ⊆ cat Hom 𝑓 ⁡ c ∧ [˙ dom ⁡ dom ⁡ j / s]˙ ∀ x ∈ s Id ⁡ c ⁡ x ∈ x j x ∧ ∀ y ∈ s ∀ z ∈ s ∀ f ∈ x j y ∀ g ∈ y j z g x y comp ⁡ c z f ∈ x j z ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
71 16 18 70 3bitr2d ⊢ C ∈ Cat ∧ S = dom ⁡ dom ⁡ J → J ∈ Subcat ⁡ C ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z
72 4 5 71 syl2anc ⊢ φ → J ∈ Subcat ⁡ C ↔ J ⊆ cat H ∧ ∀ x ∈ S 1 ˙ ⁡ x ∈ x J x ∧ ∀ y ∈ S ∀ z ∈ S ∀ f ∈ x J y ∀ g ∈ y J z g x y · ˙ z f ∈ x J z