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Theorem catlid

Description: Left identity property of an identity arrow. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses catidcl.b B = Base C
catidcl.h H = Hom C
catidcl.i 1 ˙ = Id C
catidcl.c φ C Cat
catidcl.x φ X B
catlid.o · ˙ = comp C
catlid.y φ Y B
catlid.f φ F X H Y
Assertion catlid φ 1 ˙ Y X Y · ˙ Y F = F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 catidcl.b B = Base C
2 catidcl.h H = Hom C
3 catidcl.i 1 ˙ = Id C
4 catidcl.c φ C Cat
5 catidcl.x φ X B
6 catlid.o · ˙ = comp C
7 catlid.y φ Y B
8 catlid.f φ F X H Y
9 oveq2 f = F 1 ˙ Y X Y · ˙ Y f = 1 ˙ Y X Y · ˙ Y F
10 id f = F f = F
11 9 10 eqeq12d f = F 1 ˙ Y X Y · ˙ Y f = f 1 ˙ Y X Y · ˙ Y F = F
12 oveq1 x = X x H Y = X H Y
13 opeq1 x = X x Y = X Y
14 13 oveq1d x = X x Y · ˙ Y = X Y · ˙ Y
15 14 oveqd x = X 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = 1 ˙ Y X Y · ˙ Y f
16 15 eqeq1d x = X 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f 1 ˙ Y X Y · ˙ Y f = f
17 12 16 raleqbidv x = X f x H Y 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f f X H Y 1 ˙ Y X Y · ˙ Y f = f
18 simpl f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f f x H Y g x Y · ˙ Y f = f
19 18 ralimi x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f
20 19 a1i g Y H Y x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f
21 20 ss2rabi g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f
22 1 2 6 4 3 7 cidval φ 1 ˙ Y = ι g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f
23 1 2 6 4 7 catideu φ ∃! g Y H Y x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f
24 riotacl2 ∃! g Y H Y x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f ι g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f
25 23 24 syl φ ι g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f
26 22 25 eqeltrd φ 1 ˙ Y g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f f Y H x f Y Y · ˙ x g = f
27 21 26 sseldi φ 1 ˙ Y g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f
28 oveq1 g = 1 ˙ Y g x Y · ˙ Y f = 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f
29 28 eqeq1d g = 1 ˙ Y g x Y · ˙ Y f = f 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f
30 29 2ralbidv g = 1 ˙ Y x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f x B f x H Y 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f
31 30 elrab 1 ˙ Y g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f 1 ˙ Y Y H Y x B f x H Y 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f
32 31 simprbi 1 ˙ Y g Y H Y | x B f x H Y g x Y · ˙ Y f = f x B f x H Y 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f
33 27 32 syl φ x B f x H Y 1 ˙ Y x Y · ˙ Y f = f
34 17 33 5 rspcdva φ f X H Y 1 ˙ Y X Y · ˙ Y f = f
35 11 34 8 rspcdva φ 1 ˙ Y X Y · ˙ Y F = F