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Theorem dfiso3

Description: Alternate definition of an isomorphism of a category as a section in both directions. (Contributed by AV, 11-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses dfiso3.b B = Base C
dfiso3.h H = Hom C
dfiso3.i I = Iso C
dfiso3.s S = Sect C
dfiso3.c φ C Cat
dfiso3.x φ X B
dfiso3.y φ Y B
dfiso3.f φ F X H Y
Assertion dfiso3 φ F X I Y g Y H X g Y S X F F X S Y g

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dfiso3.b B = Base C
2 dfiso3.h H = Hom C
3 dfiso3.i I = Iso C
4 dfiso3.s S = Sect C
5 dfiso3.c φ C Cat
6 dfiso3.x φ X B
7 dfiso3.y φ Y B
8 dfiso3.f φ F X H Y
9 eqid Id C = Id C
10 eqid X Y comp C X = X Y comp C X
11 eqid Y X comp C Y = Y X comp C Y
12 1 2 5 3 6 7 8 9 10 11 dfiso2 φ F X I Y g Y H X g X Y comp C X F = Id C X F Y X comp C Y g = Id C Y
13 eqid comp C = comp C
14 5 adantr φ g Y H X C Cat
15 7 adantr φ g Y H X Y B
16 6 adantr φ g Y H X X B
17 simpr φ g Y H X g Y H X
18 8 adantr φ g Y H X F X H Y
19 1 2 13 9 4 14 15 16 17 18 issect2 φ g Y H X g Y S X F F Y X comp C Y g = Id C Y
20 1 2 13 9 4 14 16 15 18 17 issect2 φ g Y H X F X S Y g g X Y comp C X F = Id C X
21 19 20 anbi12d φ g Y H X g Y S X F F X S Y g F Y X comp C Y g = Id C Y g X Y comp C X F = Id C X
22 ancom F Y X comp C Y g = Id C Y g X Y comp C X F = Id C X g X Y comp C X F = Id C X F Y X comp C Y g = Id C Y
23 21 22 bitr2di φ g Y H X g X Y comp C X F = Id C X F Y X comp C Y g = Id C Y g Y S X F F X S Y g
24 23 rexbidva φ g Y H X g X Y comp C X F = Id C X F Y X comp C Y g = Id C Y g Y H X g Y S X F F X S Y g
25 12 24 bitrd φ F X I Y g Y H X g Y S X F F X S Y g