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Theorem upciclem4

Description: Lemma for upcic and upeu . (Contributed by Zhi Wang, 19-Sep-2025)

Ref Expression
Hypotheses upcic.b B = Base D
upcic.c C = Base E
upcic.h H = Hom D
upcic.j J = Hom E
upcic.o O = comp E
upcic.f φ F D Func E G
upcic.x φ X B
upcic.y φ Y B
upcic.z φ Z C
upcic.m φ M Z J F X
upcic.1 φ w B f Z J F w ∃! k X H w f = X G w k Z F X O F w M
upcic.n φ N Z J F Y
upcic.2 φ v B g Z J F v ∃! l Y H v g = Y G v l Z F Y O F v N
Assertion upciclem4 φ X 𝑐 D Y r X Iso D Y N = X G Y r Z F X O F Y M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 upcic.b B = Base D
2 upcic.c C = Base E
3 upcic.h H = Hom D
4 upcic.j J = Hom E
5 upcic.o O = comp E
6 upcic.f φ F D Func E G
7 upcic.x φ X B
8 upcic.y φ Y B
9 upcic.z φ Z C
10 upcic.m φ M Z J F X
11 upcic.1 φ w B f Z J F w ∃! k X H w f = X G w k Z F X O F w M
12 upcic.n φ N Z J F Y
13 upcic.2 φ v B g Z J F v ∃! l Y H v g = Y G v l Z F Y O F v N
14 11 8 12 upciclem1 φ ∃! p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M
15 reurex ∃! p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M
16 14 15 syl φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M
17 simpl φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M φ
18 13 7 10 upciclem1 φ ∃! q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N
19 reurex ∃! q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N
20 17 18 19 3syl φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N
21 eqid Iso D = Iso D
22 6 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N F D Func E G
23 22 funcrcl2 φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N D Cat
24 7 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N X B
25 8 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N Y B
26 eqid comp D = comp D
27 eqid Id D = Id D
28 simplrl φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N p X H Y
29 simprl φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N q Y H X
30 9 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N Z C
31 10 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N M Z J F X
32 11 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N w B f Z J F w ∃! k X H w f = X G w k Z F X O F w M
33 simprr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N M = Y G X q Z F Y O F X N
34 simplrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N N = X G Y p Z F X O F Y M
35 1 2 3 4 5 22 24 25 30 31 32 26 28 29 33 34 upciclem3 φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N q X Y comp D X p = Id D X
36 12 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N N Z J F Y
37 13 ad2antrr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N v B g Z J F v ∃! l Y H v g = Y G v l Z F Y O F v N
38 1 2 3 4 5 22 25 24 30 36 37 26 29 28 34 33 upciclem3 φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N p Y X comp D Y q = Id D Y
39 1 3 26 21 27 23 24 25 28 29 35 38 isisod φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N p X Iso D Y
40 21 1 23 24 25 39 brcici φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M q Y H X M = Y G X q Z F Y O F X N X 𝑐 D Y
41 20 40 rexlimddv φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M X 𝑐 D Y
42 16 41 rexlimddv φ X 𝑐 D Y
43 20 39 rexlimddv φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M p X Iso D Y
44 simprr φ p X H Y N = X G Y p Z F X O F Y M N = X G Y p Z F X O F Y M
45 16 43 44 reximssdv φ p X Iso D Y N = X G Y p Z F X O F Y M
46 fveq2 p = r X G Y p = X G Y r
47 46 oveq1d p = r X G Y p Z F X O F Y M = X G Y r Z F X O F Y M
48 47 eqeq2d p = r N = X G Y p Z F X O F Y M N = X G Y r Z F X O F Y M
49 48 cbvrexvw p X Iso D Y N = X G Y p Z F X O F Y M r X Iso D Y N = X G Y r Z F X O F Y M
50 45 49 sylib φ r X Iso D Y N = X G Y r Z F X O F Y M
51 42 50 jca φ X 𝑐 D Y r X Iso D Y N = X G Y r Z F X O F Y M