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Theorem thincn0eu

Description: In a thin category, a hom-set being non-empty is equivalent to having a unique element. (Contributed by Zhi Wang, 21-Sep-2024)

Ref Expression
Hypotheses thincmo.c ⊢ φ → C ∈ ThinCat
thincmo.x ⊢ φ → X ∈ B
thincmo.y ⊢ φ → Y ∈ B
thincn0eu.b ⊢ φ → B = Base C
thincn0eu.h ⊢ φ → H = Hom ⁡ C
Assertion thincn0eu ⊢ φ → X H Y ≠ ∅ ↔ ∃! f f ∈ X H Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 thincmo.c ⊢ φ → C ∈ ThinCat
2 thincmo.x ⊢ φ → X ∈ B
3 thincmo.y ⊢ φ → Y ∈ B
4 thincn0eu.b ⊢ φ → B = Base C
5 thincn0eu.h ⊢ φ → H = Hom ⁡ C
6 n0 ⊢ X H Y ≠ ∅ ↔ ∃ f f ∈ X H Y
7 6 biimpi ⊢ X H Y ≠ ∅ → ∃ f f ∈ X H Y
8 1 2 3 4 5 thincmod ⊢ φ → ∃* f f ∈ X H Y
9 7 8 anim12i ⊢ X H Y ≠ ∅ ∧ φ → ∃ f f ∈ X H Y ∧ ∃* f f ∈ X H Y
10 df-eu ⊢ ∃! f f ∈ X H Y ↔ ∃ f f ∈ X H Y ∧ ∃* f f ∈ X H Y
11 9 10 sylibr ⊢ X H Y ≠ ∅ ∧ φ → ∃! f f ∈ X H Y
12 11 expcom ⊢ φ → X H Y ≠ ∅ → ∃! f f ∈ X H Y
13 euex ⊢ ∃! f f ∈ X H Y → ∃ f f ∈ X H Y
14 13 6 sylibr ⊢ ∃! f f ∈ X H Y → X H Y ≠ ∅
15 12 14 impbid1 ⊢ φ → X H Y ≠ ∅ ↔ ∃! f f ∈ X H Y