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Theorem setcsect

Description: A section in the category of sets, written out. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses setcmon.c ⊢ C = SetCat ⁡ U
setcmon.u ⊢ φ → U ∈ V
setcmon.x ⊢ φ → X ∈ U
setcmon.y ⊢ φ → Y ∈ U
setcsect.n ⊢ S = Sect ⁡ C
Assertion setcsect ⊢ φ → F X S Y G ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 setcmon.c ⊢ C = SetCat ⁡ U
2 setcmon.u ⊢ φ → U ∈ V
3 setcmon.x ⊢ φ → X ∈ U
4 setcmon.y ⊢ φ → Y ∈ U
5 setcsect.n ⊢ S = Sect ⁡ C
6 eqid ⊢ Base C = Base C
7 eqid ⊢ Hom ⁡ C = Hom ⁡ C
8 eqid ⊢ comp ⁡ C = comp ⁡ C
9 eqid ⊢ Id ⁡ C = Id ⁡ C
10 1 setccat ⊢ U ∈ V → C ∈ Cat
11 2 10 syl ⊢ φ → C ∈ Cat
12 1 2 setcbas ⊢ φ → U = Base C
13 3 12 eleqtrd ⊢ φ → X ∈ Base C
14 4 12 eleqtrd ⊢ φ → Y ∈ Base C
15 6 7 8 9 5 11 13 14 issect ⊢ φ → F X S Y G ↔ F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X
16 1 2 7 3 4 elsetchom ⊢ φ → F ∈ X Hom ⁡ C Y ↔ F : X ⟶ Y
17 1 2 7 4 3 elsetchom ⊢ φ → G ∈ Y Hom ⁡ C X ↔ G : Y ⟶ X
18 16 17 anbi12d ⊢ φ → F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X
19 18 anbi1d ⊢ φ → F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X
20 2 adantr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → U ∈ V
21 3 adantr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → X ∈ U
22 4 adantr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → Y ∈ U
23 simprl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → F : X ⟶ Y
24 simprr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → G : Y ⟶ X
25 1 20 8 21 22 21 23 24 setcco ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → G X Y comp ⁡ C X F = G ∘ F
26 1 9 2 3 setcid ⊢ φ → Id ⁡ C ⁡ X = I ↾ X
27 26 adantr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → Id ⁡ C ⁡ X = I ↾ X
28 25 27 eqeq12d ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X → G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X ↔ G ∘ F = I ↾ X
29 28 pm5.32da ⊢ φ → F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X
30 19 29 bitrd ⊢ φ → F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X
31 df-3an ⊢ F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X ↔ F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X
32 df-3an ⊢ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X
33 30 31 32 3bitr4g ⊢ φ → F ∈ X Hom ⁡ C Y ∧ G ∈ Y Hom ⁡ C X ∧ G X Y comp ⁡ C X F = Id ⁡ C ⁡ X ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X
34 15 33 bitrd ⊢ φ → F X S Y G ↔ F : X ⟶ Y ∧ G : Y ⟶ X ∧ G ∘ F = I ↾ X