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Theorem isfuncd

Description: Deduce that an operation is a functor of categories. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses isfunc.b B = Base D
isfunc.c C = Base E
isfunc.h H = Hom D
isfunc.j J = Hom E
isfunc.1 1 ˙ = Id D
isfunc.i I = Id E
isfunc.x · ˙ = comp D
isfunc.o O = comp E
isfunc.d φ D Cat
isfunc.e φ E Cat
isfuncd.1 φ F : B C
isfuncd.2 φ G Fn B × B
isfuncd.3 φ x B y B x G y : x H y F x J F y
isfuncd.4 φ x B x G x 1 ˙ x = I F x
isfuncd.5 φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
Assertion isfuncd φ F D Func E G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isfunc.b B = Base D
2 isfunc.c C = Base E
3 isfunc.h H = Hom D
4 isfunc.j J = Hom E
5 isfunc.1 1 ˙ = Id D
6 isfunc.i I = Id E
7 isfunc.x · ˙ = comp D
8 isfunc.o O = comp E
9 isfunc.d φ D Cat
10 isfunc.e φ E Cat
11 isfuncd.1 φ F : B C
12 isfuncd.2 φ G Fn B × B
13 isfuncd.3 φ x B y B x G y : x H y F x J F y
14 isfuncd.4 φ x B x G x 1 ˙ x = I F x
15 isfuncd.5 φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
16 1 fvexi B V
17 16 16 xpex B × B V
18 fnex G Fn B × B B × B V G V
19 12 17 18 sylancl φ G V
20 ovex F x J F y V
21 ovex x H y V
22 20 21 elmap x G y F x J F y x H y x G y : x H y F x J F y
23 13 22 sylibr φ x B y B x G y F x J F y x H y
24 23 ralrimivva φ x B y B x G y F x J F y x H y
25 fveq2 z = x y G z = G x y
26 df-ov x G y = G x y
27 25 26 eqtr4di z = x y G z = x G y
28 vex x V
29 vex y V
30 28 29 op1std z = x y 1 st z = x
31 30 fveq2d z = x y F 1 st z = F x
32 28 29 op2ndd z = x y 2 nd z = y
33 32 fveq2d z = x y F 2 nd z = F y
34 31 33 oveq12d z = x y F 1 st z J F 2 nd z = F x J F y
35 fveq2 z = x y H z = H x y
36 df-ov x H y = H x y
37 35 36 eqtr4di z = x y H z = x H y
38 34 37 oveq12d z = x y F 1 st z J F 2 nd z H z = F x J F y x H y
39 27 38 eleq12d z = x y G z F 1 st z J F 2 nd z H z x G y F x J F y x H y
40 39 ralxp z B × B G z F 1 st z J F 2 nd z H z x B y B x G y F x J F y x H y
41 24 40 sylibr φ z B × B G z F 1 st z J F 2 nd z H z
42 elixp2 G z B × B F 1 st z J F 2 nd z H z G V G Fn B × B z B × B G z F 1 st z J F 2 nd z H z
43 19 12 41 42 syl3anbrc φ G z B × B F 1 st z J F 2 nd z H z
44 15 3expia φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
45 44 3exp2 φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
46 45 imp43 φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
47 46 ralrimivv φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
48 47 ralrimivva φ x B y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
49 14 48 jca φ x B x G x 1 ˙ x = I F x y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
50 49 ralrimiva φ x B x G x 1 ˙ x = I F x y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
51 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 isfunc φ F D Func E G F : B C G z B × B F 1 st z J F 2 nd z H z x B x G x 1 ˙ x = I F x y B z B m x H y n y H z x G z n x y · ˙ z m = y G z n F x F y O F z x G y m
52 11 43 50 51 mpbir3and φ F D Func E G