Metamath Proof Explorer


Theorem comffval

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

Ref Expression
Hypotheses comfffval.o โŠข ๐‘‚ = ( compf โ€˜ ๐ถ )
comfffval.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
comfffval.h โŠข ๐ป = ( Hom โ€˜ ๐ถ )
comfffval.x โŠข ยท = ( comp โ€˜ ๐ถ )
comffval.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
comffval.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ต )
comffval.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐ต )
Assertion comffval ( ๐œ‘ โ†’ ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ๐‘‚ ๐‘ ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) ๐‘“ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 comfffval.o โŠข ๐‘‚ = ( compf โ€˜ ๐ถ )
2 comfffval.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
3 comfffval.h โŠข ๐ป = ( Hom โ€˜ ๐ถ )
4 comfffval.x โŠข ยท = ( comp โ€˜ ๐ถ )
5 comffval.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
6 comffval.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ต )
7 comffval.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐ต )
8 1 2 3 4 comfffval โŠข ๐‘‚ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) )
9 8 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‚ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) , ๐‘ง โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) ) )
10 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ )
11 10 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ) )
12 op2ndg โŠข ( ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ) = ๐‘Œ )
13 5 6 12 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ) = ๐‘Œ )
14 13 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ) = ๐‘Œ )
15 11 14 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) = ๐‘Œ )
16 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ง = ๐‘ )
17 15 16 oveq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ง ) = ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) )
18 10 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ) )
19 df-ov โŠข ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) = ( ๐ป โ€˜ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ )
20 18 19 eqtr4di โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) )
21 10 16 oveq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) = ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) )
22 21 oveqd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) = ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) ๐‘“ ) )
23 17 20 22 mpoeq123dv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆง ๐‘ง = ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘” โˆˆ ( ( 2nd โ€˜ ๐‘ฅ ) ๐ป ๐‘ง ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐ป โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) ๐‘“ ) ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) ๐‘“ ) ) )
24 5 6 opelxpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ โˆˆ ( ๐ต ร— ๐ต ) )
25 ovex โŠข ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) โˆˆ V
26 ovex โŠข ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) โˆˆ V
27 25 26 mpoex โŠข ( ๐‘” โˆˆ ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) ๐‘“ ) ) โˆˆ V
28 27 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘” โˆˆ ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) ๐‘“ ) ) โˆˆ V )
29 9 23 24 7 28 ovmpod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ๐‘‚ ๐‘ ) = ( ๐‘” โˆˆ ( ๐‘Œ ๐ป ๐‘ ) , ๐‘“ โˆˆ ( ๐‘‹ ๐ป ๐‘Œ ) โ†ฆ ( ๐‘” ( โŸจ ๐‘‹ , ๐‘Œ โŸฉ ยท ๐‘ ) ๐‘“ ) ) )