Metamath Proof Explorer


Theorem fuccocl

Description: The composition of two natural transformations is a natural transformation. Remark 6.14(a) in Adamek p. 87. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses fuccocl.q ⊢ Q = C FuncCat D
fuccocl.n ⊢ N = C Nat D
fuccocl.x ⊢ ∙ ˙ = comp ⁡ Q
fuccocl.r ⊢ φ → R ∈ F N G
fuccocl.s ⊢ φ → S ∈ G N H
Assertion fuccocl ⊢ φ → S F G ∙ ˙ H R ∈ F N H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fuccocl.q ⊢ Q = C FuncCat D
2 fuccocl.n ⊢ N = C Nat D
3 fuccocl.x ⊢ ∙ ˙ = comp ⁡ Q
4 fuccocl.r ⊢ φ → R ∈ F N G
5 fuccocl.s ⊢ φ → S ∈ G N H
6 eqid ⊢ Base C = Base C
7 eqid ⊢ comp ⁡ D = comp ⁡ D
8 1 2 6 7 3 4 5 fucco ⊢ φ → S F G ∙ ˙ H R = x ∈ Base C ⟼ S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x
9 eqid ⊢ Base D = Base D
10 eqid ⊢ Hom ⁡ D = Hom ⁡ D
11 2 natrcl ⊢ R ∈ F N G → F ∈ C Func D ∧ G ∈ C Func D
12 4 11 syl ⊢ φ → F ∈ C Func D ∧ G ∈ C Func D
13 12 simpld ⊢ φ → F ∈ C Func D
14 funcrcl ⊢ F ∈ C Func D → C ∈ Cat ∧ D ∈ Cat
15 13 14 syl ⊢ φ → C ∈ Cat ∧ D ∈ Cat
16 15 simprd ⊢ φ → D ∈ Cat
17 16 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → D ∈ Cat
18 relfunc ⊢ Rel ⁡ C Func D
19 1st2ndbr ⊢ Rel ⁡ C Func D ∧ F ∈ C Func D → 1 st ⁡ F C Func D 2 nd ⁡ F
20 18 13 19 sylancr ⊢ φ → 1 st ⁡ F C Func D 2 nd ⁡ F
21 6 9 20 funcf1 ⊢ φ → 1 st ⁡ F : Base C ⟶ Base D
22 21 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → 1 st ⁡ F ⁡ x ∈ Base D
23 2 natrcl ⊢ S ∈ G N H → G ∈ C Func D ∧ H ∈ C Func D
24 5 23 syl ⊢ φ → G ∈ C Func D ∧ H ∈ C Func D
25 24 simpld ⊢ φ → G ∈ C Func D
26 1st2ndbr ⊢ Rel ⁡ C Func D ∧ G ∈ C Func D → 1 st ⁡ G C Func D 2 nd ⁡ G
27 18 25 26 sylancr ⊢ φ → 1 st ⁡ G C Func D 2 nd ⁡ G
28 6 9 27 funcf1 ⊢ φ → 1 st ⁡ G : Base C ⟶ Base D
29 28 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → 1 st ⁡ G ⁡ x ∈ Base D
30 24 simprd ⊢ φ → H ∈ C Func D
31 1st2ndbr ⊢ Rel ⁡ C Func D ∧ H ∈ C Func D → 1 st ⁡ H C Func D 2 nd ⁡ H
32 18 30 31 sylancr ⊢ φ → 1 st ⁡ H C Func D 2 nd ⁡ H
33 6 9 32 funcf1 ⊢ φ → 1 st ⁡ H : Base C ⟶ Base D
34 33 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → 1 st ⁡ H ⁡ x ∈ Base D
35 2 4 nat1st2nd ⊢ φ → R ∈ 1 st ⁡ F 2 nd ⁡ F N 1 st ⁡ G 2 nd ⁡ G
36 35 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → R ∈ 1 st ⁡ F 2 nd ⁡ F N 1 st ⁡ G 2 nd ⁡ G
37 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → x ∈ Base C
38 2 36 6 10 37 natcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → R ⁡ x ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ x
39 2 5 nat1st2nd ⊢ φ → S ∈ 1 st ⁡ G 2 nd ⁡ G N 1 st ⁡ H 2 nd ⁡ H
40 39 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → S ∈ 1 st ⁡ G 2 nd ⁡ G N 1 st ⁡ H 2 nd ⁡ H
41 2 40 6 10 37 natcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → S ⁡ x ∈ 1 st ⁡ G ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
42 9 10 7 17 22 29 34 38 41 catcocl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C → S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
43 42 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ Base C S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
44 fvex ⊢ Base C ∈ V
45 mptelixpg ⊢ Base C ∈ V → x ∈ Base C ⟼ S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ Base C 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x ↔ ∀ x ∈ Base C S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
46 44 45 ax-mp ⊢ x ∈ Base C ⟼ S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ Base C 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x ↔ ∀ x ∈ Base C S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
47 43 46 sylibr ⊢ φ → x ∈ Base C ⟼ S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ Base C 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
48 8 47 eqeltrd ⊢ φ → S F G ∙ ˙ H R ∈ ⨉ x ∈ Base C 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
49 16 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → D ∈ Cat
50 21 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ F : Base C ⟶ Base D
51 simpr1 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x ∈ Base C
52 50 51 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ F ⁡ x ∈ Base D
53 simpr2 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → y ∈ Base C
54 50 53 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ F ⁡ y ∈ Base D
55 28 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ G : Base C ⟶ Base D
56 55 53 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ G ⁡ y ∈ Base D
57 eqid ⊢ Hom ⁡ C = Hom ⁡ C
58 20 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ F C Func D 2 nd ⁡ F
59 6 57 10 58 51 53 funcf2 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ F y : x Hom ⁡ C y ⟶ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ F ⁡ y
60 simpr3 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → f ∈ x Hom ⁡ C y
61 59 60 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ F y ⁡ f ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ F ⁡ y
62 35 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → R ∈ 1 st ⁡ F 2 nd ⁡ F N 1 st ⁡ G 2 nd ⁡ G
63 2 62 6 10 53 natcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → R ⁡ y ∈ 1 st ⁡ F ⁡ y Hom ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y
64 33 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ H : Base C ⟶ Base D
65 64 53 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ H ⁡ y ∈ Base D
66 39 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ∈ 1 st ⁡ G 2 nd ⁡ G N 1 st ⁡ H 2 nd ⁡ H
67 2 66 6 10 53 natcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y ∈ 1 st ⁡ G ⁡ y Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y
68 9 10 7 49 52 54 56 61 63 65 67 catass ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f
69 2 62 6 57 7 51 53 60 nati ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = x 2 nd ⁡ G y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y R ⁡ x
70 69 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ G y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y R ⁡ x
71 55 51 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ G ⁡ x ∈ Base D
72 2 62 6 10 51 natcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → R ⁡ x ∈ 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ x
73 27 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ G C Func D 2 nd ⁡ G
74 6 57 10 73 51 53 funcf2 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ G y : x Hom ⁡ C y ⟶ 1 st ⁡ G ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y
75 74 60 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ G y ⁡ f ∈ 1 st ⁡ G ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y
76 9 10 7 49 52 71 56 72 75 65 67 catass ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ G y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ x = S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ G y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y R ⁡ x
77 2 66 6 57 7 51 53 60 nati ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ G y ⁡ f = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x
78 77 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ G y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ x = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ x
79 70 76 78 3eqtr2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ G ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ x
80 64 51 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ H ⁡ x ∈ Base D
81 2 66 6 10 51 natcl ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ x ∈ 1 st ⁡ G ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x
82 32 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → 1 st ⁡ H C Func D 2 nd ⁡ H
83 6 57 10 82 51 53 funcf2 ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ H y : x Hom ⁡ C y ⟶ 1 st ⁡ H ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y
84 83 60 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ H y ⁡ f ∈ 1 st ⁡ H ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y
85 9 10 7 49 52 71 80 72 81 65 84 catass ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ G ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ x = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x
86 68 79 85 3eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x
87 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → R ∈ F N G
88 5 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S ∈ G N H
89 1 2 6 7 3 87 88 53 fuccoval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S F G ∙ ˙ H R ⁡ y = S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y
90 89 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S F G ∙ ˙ H R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = S ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ y 1 st ⁡ G ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f
91 1 2 6 7 3 87 88 51 fuccoval ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S F G ∙ ˙ H R ⁡ x = S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x
92 91 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S F G ∙ ˙ H R ⁡ x = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ G ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x R ⁡ x
93 86 90 92 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ Base C ∧ y ∈ Base C ∧ f ∈ x Hom ⁡ C y → S F G ∙ ˙ H R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S F G ∙ ˙ H R ⁡ x
94 93 ralrimivvva ⊢ φ → ∀ x ∈ Base C ∀ y ∈ Base C ∀ f ∈ x Hom ⁡ C y S F G ∙ ˙ H R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S F G ∙ ˙ H R ⁡ x
95 2 6 57 10 7 13 30 isnat2 ⊢ φ → S F G ∙ ˙ H R ∈ F N H ↔ S F G ∙ ˙ H R ∈ ⨉ x ∈ Base C 1 st ⁡ F ⁡ x Hom ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ x ∧ ∀ x ∈ Base C ∀ y ∈ Base C ∀ f ∈ x Hom ⁡ C y S F G ∙ ˙ H R ⁡ y 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ F ⁡ y comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y x 2 nd ⁡ F y ⁡ f = x 2 nd ⁡ H y ⁡ f 1 st ⁡ F ⁡ x 1 st ⁡ H ⁡ x comp ⁡ D 1 st ⁡ H ⁡ y S F G ∙ ˙ H R ⁡ x
96 48 94 95 mpbir2and ⊢ φ → S F G ∙ ˙ H R ∈ F N H