Metamath Proof Explorer


Theorem comfeq

Description: Condition for two categories with the same hom-sets to have the same composition. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses comfeq.1 โŠข ยท = ( comp โ€˜ ๐ถ )
comfeq.2 โŠข โˆ™ = ( comp โ€˜ ๐ท )
comfeq.h โŠข ๐ป = ( Hom โ€˜ ๐ถ )
comfeq.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
comfeq.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ท ) )
comfeq.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Homf โ€˜ ๐ถ ) = ( Homf โ€˜ ๐ท ) )
Assertion comfeq ( ๐œ‘ โ†’ ( ( compf โ€˜ ๐ถ ) = ( compf โ€˜ ๐ท ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 comfeq.1 โŠข ยท = ( comp โ€˜ ๐ถ )
2 comfeq.2 โŠข โˆ™ = ( comp โ€˜ ๐ท )
3 comfeq.h โŠข ๐ป = ( Hom โ€˜ ๐ถ )
4 comfeq.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
5 comfeq.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ท ) )
6 comfeq.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Homf โ€˜ ๐ถ ) = ( Homf โ€˜ ๐ท ) )
7 4 sqxpeqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต ร— ๐ต ) = ( ( Base โ€˜ ๐ถ ) ร— ( Base โ€˜ ๐ถ ) ) )
8 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
9 7 4 8 mpoeq123dv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ๐ถ ) ร— ( Base โ€˜ ๐ถ ) ) , ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) )
10 eqid โŠข ( compf โ€˜ ๐ถ ) = ( compf โ€˜ ๐ถ )
11 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ถ ) = ( Base โ€˜ ๐ถ )
12 10 11 3 1 comfffval โŠข ( compf โ€˜ ๐ถ ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ๐ถ ) ร— ( Base โ€˜ ๐ถ ) ) , ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
13 9 12 eqtr4di โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( compf โ€˜ ๐ถ ) )
14 eqid โŠข ( Hom โ€˜ ๐ท ) = ( Hom โ€˜ ๐ท )
15 6 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( Homf โ€˜ ๐ถ ) = ( Homf โ€˜ ๐ท ) )
16 xp2nd โŠข ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
17 16 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
18 4 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
19 17 18 eleqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
20 simp3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘ง โˆˆ ๐ต )
21 20 18 eleqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
22 11 3 14 15 19 21 homfeqval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) = ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) )
23 xp1st โŠข ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โ†’ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
24 23 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
25 24 18 eleqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
26 11 3 14 15 25 19 homfeqval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ) = ( ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ) )
27 df-ov โŠข ( ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ )
28 df-ov โŠข ( ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ )
29 26 27 28 3eqtr3g โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ ) )
30 1st2nd2 โŠข ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โ†’ ๐‘ข = โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ )
31 30 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘ข = โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ )
32 31 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ ) )
33 31 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ข ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) โŸฉ ) )
34 29 32 33 3eqtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) )
35 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
36 22 34 35 mpoeq123dv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
37 36 mpoeq3dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) )
38 5 sqxpeqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต ร— ๐ต ) = ( ( Base โ€˜ ๐ท ) ร— ( Base โ€˜ ๐ท ) ) )
39 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
40 38 5 39 mpoeq123dv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ๐ท ) ร— ( Base โ€˜ ๐ท ) ) , ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ท ) โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) )
41 37 40 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ๐ท ) ร— ( Base โ€˜ ๐ท ) ) , ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ท ) โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) )
42 eqid โŠข ( compf โ€˜ ๐ท ) = ( compf โ€˜ ๐ท )
43 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ท ) = ( Base โ€˜ ๐ท )
44 42 43 14 2 comfffval โŠข ( compf โ€˜ ๐ท ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ๐ท ) ร— ( Base โ€˜ ๐ท ) ) , ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ท ) โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ( Hom โ€˜ ๐ท ) ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ท ) โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
45 41 44 eqtr4di โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( compf โ€˜ ๐ท ) )
46 13 45 eqeq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) โ†” ( compf โ€˜ ๐ถ ) = ( compf โ€˜ ๐ท ) ) )
47 ovex โŠข ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) โˆˆ V
48 fvex โŠข ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ V
49 47 48 mpoex โŠข ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โˆˆ V
50 49 rgen2w โŠข โˆ€ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โˆˆ V
51 mpo2eqb โŠข ( โˆ€ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โˆˆ V โ†’ ( ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) )
52 50 51 ax-mp โŠข ( ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
53 vex โŠข ๐‘ฅ โˆˆ V
54 vex โŠข ๐‘ฆ โˆˆ V
55 53 54 op2ndd โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) = ๐‘ฆ )
56 55 oveq1d โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) = ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) )
57 fveq2 โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ) )
58 df-ov โŠข ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ )
59 57 58 eqtr4di โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) = ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) )
60 oveq1 โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) = ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) )
61 60 oveqd โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
62 oveq1 โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) = ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) )
63 62 oveqd โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
64 61 63 eqeq12d โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) โ†” ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
65 59 64 raleqbidv โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) โ†” โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
66 56 65 raleqbidv โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
67 ovex โŠข ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) โˆˆ V
68 67 rgen2w โŠข โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) โˆˆ V
69 mpo2eqb โŠข ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) โˆˆ V โ†’ ( ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
70 68 69 ax-mp โŠข ( ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
71 ralcom โŠข ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
72 66 70 71 3bitr4g โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
73 72 ralbidv โŠข ( ๐‘ข = โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
74 73 ralxp โŠข ( โˆ€ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
75 52 74 bitri โŠข ( ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ข ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ข ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ข โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) )
76 46 75 bitr3di โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( compf โ€˜ ๐ถ ) = ( compf โ€˜ ๐ท ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ ) โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ง ) ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆ™ ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )