Metamath Proof Explorer


Theorem comfffval2

Description: Value of the functionalized composition operation. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses comfffval2.o โŠข ๐‘‚ = ( compf โ€˜ ๐ถ )
comfffval2.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
comfffval2.h โŠข ๐ป = ( Homf โ€˜ ๐ถ )
comfffval2.x โŠข ยท = ( comp โ€˜ ๐ถ )
Assertion comfffval2 ๐‘‚ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 comfffval2.o โŠข ๐‘‚ = ( compf โ€˜ ๐ถ )
2 comfffval2.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
3 comfffval2.h โŠข ๐ป = ( Homf โ€˜ ๐ถ )
4 comfffval2.x โŠข ยท = ( comp โ€˜ ๐ถ )
5 eqid โŠข ( Hom โ€˜ ๐ถ ) = ( Hom โ€˜ ๐ถ )
6 1 2 5 4 comfffval โŠข ๐‘‚ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ( Hom โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) )
7 xp2nd โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐ต )
8 7 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐ต )
9 simpr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต )
10 3 2 5 8 9 homfval โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ฆ ) = ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ( Hom โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) )
11 xp1st โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โ†’ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐ต )
12 11 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐ต )
13 3 2 5 12 8 homfval โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) ( Hom โ€˜ ๐ถ ) ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
14 df-ov โŠข ( ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ )
15 df-ov โŠข ( ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) ( Hom โ€˜ ๐ถ ) ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ )
16 13 14 15 3eqtr3g โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ ) )
17 1st2nd2 โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ = โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ )
18 17 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ = โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ )
19 18 fveq2d โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ ) )
20 18 fveq2d โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ โŸจ ( 1st โ€˜ ๐‘ฅ ) , ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) โŸฉ ) )
21 16 19 20 3eqtr4d โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
22 eqidd โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) )
23 10 21 22 mpoeq123dv โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ( Hom โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) )
24 23 mpoeq3ia โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ( Hom โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ( Hom โ€˜ ๐ถ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) )
25 6 24 eqtr4i โŠข ๐‘‚ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ฆ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ๐‘“ ) ) )