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Theorem cidval

Description: Each object in a category has an associated identity arrow. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses cidfval.b B = Base C
cidfval.h H = Hom C
cidfval.o · ˙ = comp C
cidfval.c φ C Cat
cidfval.i 1 ˙ = Id C
cidval.x φ X B
Assertion cidval φ 1 ˙ X = ι g X H X | y B f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cidfval.b B = Base C
2 cidfval.h H = Hom C
3 cidfval.o · ˙ = comp C
4 cidfval.c φ C Cat
5 cidfval.i 1 ˙ = Id C
6 cidval.x φ X B
7 1 2 3 4 5 cidfval φ 1 ˙ = x B ι g x H x | y B f y H x g y x · ˙ x f = f f x H y f x x · ˙ y g = f
8 simpr φ x = X x = X
9 8 8 oveq12d φ x = X x H x = X H X
10 8 oveq2d φ x = X y H x = y H X
11 8 opeq2d φ x = X y x = y X
12 11 8 oveq12d φ x = X y x · ˙ x = y X · ˙ X
13 12 oveqd φ x = X g y x · ˙ x f = g y X · ˙ X f
14 13 eqeq1d φ x = X g y x · ˙ x f = f g y X · ˙ X f = f
15 10 14 raleqbidv φ x = X f y H x g y x · ˙ x f = f f y H X g y X · ˙ X f = f
16 8 oveq1d φ x = X x H y = X H y
17 8 8 opeq12d φ x = X x x = X X
18 17 oveq1d φ x = X x x · ˙ y = X X · ˙ y
19 18 oveqd φ x = X f x x · ˙ y g = f X X · ˙ y g
20 19 eqeq1d φ x = X f x x · ˙ y g = f f X X · ˙ y g = f
21 16 20 raleqbidv φ x = X f x H y f x x · ˙ y g = f f X H y f X X · ˙ y g = f
22 15 21 anbi12d φ x = X f y H x g y x · ˙ x f = f f x H y f x x · ˙ y g = f f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f
23 22 ralbidv φ x = X y B f y H x g y x · ˙ x f = f f x H y f x x · ˙ y g = f y B f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f
24 9 23 riotaeqbidv φ x = X ι g x H x | y B f y H x g y x · ˙ x f = f f x H y f x x · ˙ y g = f = ι g X H X | y B f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f
25 riotaex ι g X H X | y B f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f V
26 25 a1i φ ι g X H X | y B f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f V
27 7 24 6 26 fvmptd φ 1 ˙ X = ι g X H X | y B f y H X g y X · ˙ X f = f f X H y f X X · ˙ y g = f