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Theorem iscatd2

Description: Version of iscatd with a uniform assumption list, for increased proof sharing capabilities. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses iscatd2.b ⊢ φ → B = Base C
iscatd2.h ⊢ φ → H = Hom ⁡ C
iscatd2.o ⊢ φ → · ˙ = comp ⁡ C
iscatd2.c ⊢ φ → C ∈ V
iscatd2.ps ⊢ ψ ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w
iscatd2.1 ⊢ φ ∧ y ∈ B → 1 ˙ ∈ y H y
iscatd2.2 ⊢ φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f
iscatd2.3 ⊢ φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g
iscatd2.4 ⊢ φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z
iscatd2.5 ⊢ φ ∧ ψ → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k x z · ˙ w g x y · ˙ z f
Assertion iscatd2 ⊢ φ → C ∈ Cat ∧ Id ⁡ C = y ∈ B ⟼ 1 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iscatd2.b ⊢ φ → B = Base C
2 iscatd2.h ⊢ φ → H = Hom ⁡ C
3 iscatd2.o ⊢ φ → · ˙ = comp ⁡ C
4 iscatd2.c ⊢ φ → C ∈ V
5 iscatd2.ps ⊢ ψ ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w
6 iscatd2.1 ⊢ φ ∧ y ∈ B → 1 ˙ ∈ y H y
7 iscatd2.2 ⊢ φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f
8 iscatd2.3 ⊢ φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g
9 iscatd2.4 ⊢ φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z
10 iscatd2.5 ⊢ φ ∧ ψ → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k x z · ˙ w g x y · ˙ z f
11 6 ne0d ⊢ φ ∧ y ∈ B → y H y ≠ ∅
12 11 3ad2antr1 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → y H y ≠ ∅
13 n0 ⊢ y H y ≠ ∅ ↔ ∃ g g ∈ y H y
14 12 13 sylib ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → ∃ g g ∈ y H y
15 n0 ⊢ y H y ≠ ∅ ↔ ∃ k k ∈ y H y
16 12 15 sylib ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → ∃ k k ∈ y H y
17 exdistrv ⊢ ∃ g ∃ k g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y ↔ ∃ g g ∈ y H y ∧ ∃ k k ∈ y H y
18 simpll ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → φ
19 simplr2 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → a ∈ B
20 simplr1 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → y ∈ B
21 19 20 jca ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → a ∈ B ∧ y ∈ B
22 simplr3 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → r ∈ a H y
23 simprl ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → g ∈ y H y
24 simprr ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → k ∈ y H y
25 22 23 24 3jca ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y
26 simplll ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x = a
27 26 eleq1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x ∈ B ↔ a ∈ B
28 27 anbi1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ↔ a ∈ B ∧ y ∈ B
29 simpllr ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → z = y
30 29 eleq1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → z ∈ B ↔ y ∈ B
31 simplr ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → w = y
32 31 eleq1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → w ∈ B ↔ y ∈ B
33 30 32 anbi12d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ y ∈ B ∧ y ∈ B
34 anidm ⊢ y ∈ B ∧ y ∈ B ↔ y ∈ B
35 33 34 bitrdi ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ y ∈ B
36 simpr ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → f = r
37 26 oveq1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x H y = a H y
38 36 37 eleq12d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → f ∈ x H y ↔ r ∈ a H y
39 29 oveq2d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → y H z = y H y
40 39 eleq2d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → g ∈ y H z ↔ g ∈ y H y
41 29 31 oveq12d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → z H w = y H y
42 41 eleq2d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → k ∈ z H w ↔ k ∈ y H y
43 38 40 42 3anbi123d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y
44 28 35 43 3anbi123d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y
45 5 44 bitrid ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → ψ ↔ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y
46 45 anbi2d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → φ ∧ ψ ↔ φ ∧ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y
47 26 opeq1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x y = a y
48 47 oveq1d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → x y · ˙ y = a y · ˙ y
49 eqidd ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → 1 ˙ = 1 ˙
50 48 49 36 oveq123d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → 1 ˙ x y · ˙ y f = 1 ˙ a y · ˙ y r
51 50 36 eqeq12d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → 1 ˙ x y · ˙ y f = f ↔ 1 ˙ a y · ˙ y r = r
52 46 51 imbi12d ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y ∧ f = r → φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f ↔ φ ∧ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
53 52 sbiedvw ⊢ x = a ∧ z = y ∧ w = y → r f φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f ↔ φ ∧ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
54 53 sbiedvw ⊢ x = a ∧ z = y → y w r f φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f ↔ φ ∧ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
55 54 sbiedvw ⊢ x = a → y z y w r f φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f ↔ φ ∧ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
56 7 sbt ⊢ r f φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f
57 56 sbt ⊢ y w r f φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f
58 57 sbt ⊢ y z y w r f φ ∧ ψ → 1 ˙ x y · ˙ y f = f
59 55 58 chvarvv ⊢ φ ∧ a ∈ B ∧ y ∈ B ∧ y ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
60 18 21 20 25 59 syl13anc ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y ∧ g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
61 60 ex ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
62 61 exlimdvv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → ∃ g ∃ k g ∈ y H y ∧ k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
63 17 62 biimtrrid ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → ∃ g g ∈ y H y ∧ ∃ k k ∈ y H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
64 14 16 63 mp2and ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ a H y → 1 ˙ a y · ˙ y r = r
65 11 3ad2antr1 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → y H y ≠ ∅
66 n0 ⊢ y H y ≠ ∅ ↔ ∃ f f ∈ y H y
67 65 66 sylib ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → ∃ f f ∈ y H y
68 id ⊢ y = a → y = a
69 68 68 oveq12d ⊢ y = a → y H y = a H a
70 69 neeq1d ⊢ y = a → y H y ≠ ∅ ↔ a H a ≠ ∅
71 11 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ B y H y ≠ ∅
72 71 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → ∀ y ∈ B y H y ≠ ∅
73 simpr2 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → a ∈ B
74 70 72 73 rspcdva ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → a H a ≠ ∅
75 n0 ⊢ a H a ≠ ∅ ↔ ∃ k k ∈ a H a
76 74 75 sylib ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → ∃ k k ∈ a H a
77 exdistrv ⊢ ∃ f ∃ k f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a ↔ ∃ f f ∈ y H y ∧ ∃ k k ∈ a H a
78 simpll ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → φ
79 simplr1 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → y ∈ B
80 simplr2 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → a ∈ B
81 simprl ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → f ∈ y H y
82 simplr3 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → r ∈ y H a
83 simprr ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → k ∈ a H a
84 81 82 83 3jca ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a
85 simplll ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → x = y
86 85 eleq1d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → x ∈ B ↔ y ∈ B
87 86 anbi1d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ↔ y ∈ B ∧ y ∈ B
88 87 34 bitrdi ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ↔ y ∈ B
89 simpllr ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → z = a
90 89 eleq1d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → z ∈ B ↔ a ∈ B
91 simplr ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → w = a
92 91 eleq1d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → w ∈ B ↔ a ∈ B
93 90 92 anbi12d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ a ∈ B ∧ a ∈ B
94 anidm ⊢ a ∈ B ∧ a ∈ B ↔ a ∈ B
95 93 94 bitrdi ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ a ∈ B
96 85 oveq1d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → x H y = y H y
97 96 eleq2d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → f ∈ x H y ↔ f ∈ y H y
98 simpr ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → g = r
99 89 oveq2d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → y H z = y H a
100 98 99 eleq12d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → g ∈ y H z ↔ r ∈ y H a
101 89 91 oveq12d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → z H w = a H a
102 101 eleq2d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → k ∈ z H w ↔ k ∈ a H a
103 97 100 102 3anbi123d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a
104 88 95 103 3anbi123d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a
105 5 104 bitrid ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → ψ ↔ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a
106 105 anbi2d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → φ ∧ ψ ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a
107 89 oveq2d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → y y · ˙ z = y y · ˙ a
108 eqidd ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → 1 ˙ = 1 ˙
109 107 98 108 oveq123d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → g y y · ˙ z 1 ˙ = r y y · ˙ a 1 ˙
110 109 98 eqeq12d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → g y y · ˙ z 1 ˙ = g ↔ r y y · ˙ a 1 ˙ = r
111 106 110 imbi12d ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a ∧ g = r → φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
112 111 sbiedvw ⊢ x = y ∧ z = a ∧ w = a → r g φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
113 112 sbiedvw ⊢ x = y ∧ z = a → a w r g φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
114 113 sbiedvw ⊢ x = y → a z a w r g φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
115 8 sbt ⊢ r g φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g
116 115 sbt ⊢ a w r g φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g
117 116 sbt ⊢ a z a w r g φ ∧ ψ → g y y · ˙ z 1 ˙ = g
118 114 117 chvarvv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ f ∈ y H y ∧ r ∈ y H a ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
119 78 79 80 84 118 syl13anc ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
120 119 ex ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
121 120 exlimdvv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → ∃ f ∃ k f ∈ y H y ∧ k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
122 77 121 biimtrrid ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → ∃ f f ∈ y H y ∧ ∃ k k ∈ a H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
123 67 76 122 mp2and ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ r ∈ y H a → r y y · ˙ a 1 ˙ = r
124 id ⊢ y = z → y = z
125 124 124 oveq12d ⊢ y = z → y H y = z H z
126 125 neeq1d ⊢ y = z → y H y ≠ ∅ ↔ z H z ≠ ∅
127 71 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → ∀ y ∈ B y H y ≠ ∅
128 simp23 ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → z ∈ B
129 126 127 128 rspcdva ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → z H z ≠ ∅
130 n0 ⊢ z H z ≠ ∅ ↔ ∃ k k ∈ z H z
131 129 130 sylib ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → ∃ k k ∈ z H z
132 eleq1w ⊢ x = y → x ∈ B ↔ y ∈ B
133 132 3anbi1d ⊢ x = y → x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ↔ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B
134 oveq1 ⊢ x = y → x H a = y H a
135 134 eleq2d ⊢ x = y → r ∈ x H a ↔ r ∈ y H a
136 135 anbi1d ⊢ x = y → r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ↔ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z
137 136 anbi1d ⊢ x = y → r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z ↔ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
138 133 137 anbi12d ⊢ x = y → x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z ↔ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
139 138 anbi2d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
140 opeq1 ⊢ x = y → x a = y a
141 140 oveq1d ⊢ x = y → x a · ˙ z = y a · ˙ z
142 141 oveqd ⊢ x = y → g x a · ˙ z r = g y a · ˙ z r
143 oveq1 ⊢ x = y → x H z = y H z
144 142 143 eleq12d ⊢ x = y → g x a · ˙ z r ∈ x H z ↔ g y a · ˙ z r ∈ y H z
145 139 144 imbi12d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g x a · ˙ z r ∈ x H z ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g y a · ˙ z r ∈ y H z
146 df-3an ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w
147 5 146 bitri ⊢ ψ ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w
148 simpll ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → y = a
149 148 eleq1d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → y ∈ B ↔ a ∈ B
150 149 anbi2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B
151 simplr ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → w = z
152 151 eleq1d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → w ∈ B ↔ z ∈ B
153 152 anbi2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ z ∈ B ∧ z ∈ B
154 anidm ⊢ z ∈ B ∧ z ∈ B ↔ z ∈ B
155 153 154 bitrdi ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ z ∈ B
156 150 155 anbi12d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B
157 df-3an ⊢ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B
158 156 157 bitr4di ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B
159 simpr ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → f = r
160 148 oveq2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x H y = x H a
161 159 160 eleq12d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → f ∈ x H y ↔ r ∈ x H a
162 148 oveq1d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → y H z = a H z
163 162 eleq2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → g ∈ y H z ↔ g ∈ a H z
164 151 oveq2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → z H w = z H z
165 164 eleq2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → k ∈ z H w ↔ k ∈ z H z
166 161 163 165 3anbi123d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
167 df-3an ⊢ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z ↔ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
168 166 167 bitrdi ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
169 158 168 anbi12d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
170 147 169 bitrid ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → ψ ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
171 170 anbi2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → φ ∧ ψ ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z
172 148 opeq2d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x y = x a
173 172 oveq1d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → x y · ˙ z = x a · ˙ z
174 eqidd ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → g = g
175 173 174 159 oveq123d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → g x y · ˙ z f = g x a · ˙ z r
176 175 eleq1d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → g x y · ˙ z f ∈ x H z ↔ g x a · ˙ z r ∈ x H z
177 171 176 imbi12d ⊢ y = a ∧ w = z ∧ f = r → φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g x a · ˙ z r ∈ x H z
178 177 sbiedvw ⊢ y = a ∧ w = z → r f φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g x a · ˙ z r ∈ x H z
179 178 sbiedvw ⊢ y = a → z w r f φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g x a · ˙ z r ∈ x H z
180 9 sbt ⊢ r f φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z
181 180 sbt ⊢ z w r f φ ∧ ψ → g x y · ˙ z f ∈ x H z
182 179 181 chvarvv ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g x a · ˙ z r ∈ x H z
183 145 182 chvarvv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H z → g y a · ˙ z r ∈ y H z
184 183 exp45 ⊢ φ → y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B → r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → k ∈ z H z → g y a · ˙ z r ∈ y H z
185 184 3imp ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → k ∈ z H z → g y a · ˙ z r ∈ y H z
186 185 exlimdv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → ∃ k k ∈ z H z → g y a · ˙ z r ∈ y H z
187 131 186 mpd ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z → g y a · ˙ z r ∈ y H z
188 132 anbi1d ⊢ x = y → x ∈ B ∧ a ∈ B ↔ y ∈ B ∧ a ∈ B
189 188 anbi1d ⊢ x = y → x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ↔ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B
190 135 3anbi1d ⊢ x = y → r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w ↔ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
191 189 190 3anbi23d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
192 140 oveq1d ⊢ x = y → x a · ˙ w = y a · ˙ w
193 192 oveqd ⊢ x = y → k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k a z · ˙ w g y a · ˙ w r
194 opeq1 ⊢ x = y → x z = y z
195 194 oveq1d ⊢ x = y → x z · ˙ w = y z · ˙ w
196 eqidd ⊢ x = y → k = k
197 195 196 142 oveq123d ⊢ x = y → k x z · ˙ w g x a · ˙ z r = k y z · ˙ w g y a · ˙ z r
198 193 197 eqeq12d ⊢ x = y → k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r ↔ k a z · ˙ w g y a · ˙ w r = k y z · ˙ w g y a · ˙ z r
199 191 198 imbi12d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w → k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r ↔ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w → k a z · ˙ w g y a · ˙ w r = k y z · ˙ w g y a · ˙ z r
200 simpl ⊢ y = a ∧ f = r → y = a
201 200 eleq1d ⊢ y = a ∧ f = r → y ∈ B ↔ a ∈ B
202 201 anbi2d ⊢ y = a ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B
203 simpr ⊢ y = a ∧ f = r → f = r
204 200 oveq2d ⊢ y = a ∧ f = r → x H y = x H a
205 203 204 eleq12d ⊢ y = a ∧ f = r → f ∈ x H y ↔ r ∈ x H a
206 200 oveq1d ⊢ y = a ∧ f = r → y H z = a H z
207 206 eleq2d ⊢ y = a ∧ f = r → g ∈ y H z ↔ g ∈ a H z
208 205 207 3anbi12d ⊢ y = a ∧ f = r → f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
209 202 208 3anbi13d ⊢ y = a ∧ f = r → x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z ∧ k ∈ z H w ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
210 5 209 bitrid ⊢ y = a ∧ f = r → ψ ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
211 df-3an ⊢ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
212 210 211 bitrdi ⊢ y = a ∧ f = r → ψ ↔ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
213 212 anbi2d ⊢ y = a ∧ f = r → φ ∧ ψ ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
214 3anass ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
215 213 214 bitr4di ⊢ y = a ∧ f = r → φ ∧ ψ ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w
216 200 opeq2d ⊢ y = a ∧ f = r → x y = x a
217 216 oveq1d ⊢ y = a ∧ f = r → x y · ˙ w = x a · ˙ w
218 200 opeq1d ⊢ y = a ∧ f = r → y z = a z
219 218 oveq1d ⊢ y = a ∧ f = r → y z · ˙ w = a z · ˙ w
220 219 oveqd ⊢ y = a ∧ f = r → k y z · ˙ w g = k a z · ˙ w g
221 217 220 203 oveq123d ⊢ y = a ∧ f = r → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k a z · ˙ w g x a · ˙ w r
222 216 oveq1d ⊢ y = a ∧ f = r → x y · ˙ z = x a · ˙ z
223 eqidd ⊢ y = a ∧ f = r → g = g
224 222 223 203 oveq123d ⊢ y = a ∧ f = r → g x y · ˙ z f = g x a · ˙ z r
225 224 oveq2d ⊢ y = a ∧ f = r → k x z · ˙ w g x y · ˙ z f = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r
226 221 225 eqeq12d ⊢ y = a ∧ f = r → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k x z · ˙ w g x y · ˙ z f ↔ k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r
227 215 226 imbi12d ⊢ y = a ∧ f = r → φ ∧ ψ → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k x z · ˙ w g x y · ˙ z f ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w → k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r
228 227 sbiedvw ⊢ y = a → r f φ ∧ ψ → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k x z · ˙ w g x y · ˙ z f ↔ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w → k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r
229 10 sbt ⊢ r f φ ∧ ψ → k y z · ˙ w g x y · ˙ w f = k x z · ˙ w g x y · ˙ z f
230 228 229 chvarvv ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ x H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w → k a z · ˙ w g x a · ˙ w r = k x z · ˙ w g x a · ˙ z r
231 199 230 chvarvv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ a ∈ B ∧ z ∈ B ∧ w ∈ B ∧ r ∈ y H a ∧ g ∈ a H z ∧ k ∈ z H w → k a z · ˙ w g y a · ˙ w r = k y z · ˙ w g y a · ˙ z r
232 1 2 3 4 6 64 123 187 231 iscatd ⊢ φ → C ∈ Cat
233 1 2 3 232 6 64 123 catidd ⊢ φ → Id ⁡ C = y ∈ B ⟼ 1 ˙
234 232 233 jca ⊢ φ → C ∈ Cat ∧ Id ⁡ C = y ∈ B ⟼ 1 ˙