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Theorem isisod

Description: The predicate "is an isomorphism" (deduction form). (Contributed by Zhi Wang, 16-Sep-2025)

Ref Expression
Hypotheses isisod.b ⊢ B = Base C
isisod.h ⊢ H = Hom ⁡ C
isisod.o ⊢ · ˙ = comp ⁡ C
isisod.i ⊢ I = Iso ⁡ C
isisod.1 ⊢ 1 ˙ = Id ⁡ C
isisod.c ⊢ φ → C ∈ Cat
isisod.x ⊢ φ → X ∈ B
isisod.y ⊢ φ → Y ∈ B
isisod.f ⊢ φ → F ∈ X H Y
isisod.g ⊢ φ → G ∈ Y H X
isisod.gf ⊢ φ → G X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X
isisod.fg ⊢ φ → F Y X · ˙ Y G = 1 ˙ ⁡ Y
Assertion isisod ⊢ φ → F ∈ X I Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isisod.b ⊢ B = Base C
2 isisod.h ⊢ H = Hom ⁡ C
3 isisod.o ⊢ · ˙ = comp ⁡ C
4 isisod.i ⊢ I = Iso ⁡ C
5 isisod.1 ⊢ 1 ˙ = Id ⁡ C
6 isisod.c ⊢ φ → C ∈ Cat
7 isisod.x ⊢ φ → X ∈ B
8 isisod.y ⊢ φ → Y ∈ B
9 isisod.f ⊢ φ → F ∈ X H Y
10 isisod.g ⊢ φ → G ∈ Y H X
11 isisod.gf ⊢ φ → G X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X
12 isisod.fg ⊢ φ → F Y X · ˙ Y G = 1 ˙ ⁡ Y
13 simpr ⊢ φ ∧ g = G → g = G
14 13 oveq1d ⊢ φ ∧ g = G → g X Y · ˙ X F = G X Y · ˙ X F
15 14 eqeq1d ⊢ φ ∧ g = G → g X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ↔ G X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X
16 13 oveq2d ⊢ φ ∧ g = G → F Y X · ˙ Y g = F Y X · ˙ Y G
17 16 eqeq1d ⊢ φ ∧ g = G → F Y X · ˙ Y g = 1 ˙ ⁡ Y ↔ F Y X · ˙ Y G = 1 ˙ ⁡ Y
18 15 17 anbi12d ⊢ φ ∧ g = G → g X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ∧ F Y X · ˙ Y g = 1 ˙ ⁡ Y ↔ G X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ∧ F Y X · ˙ Y G = 1 ˙ ⁡ Y
19 10 18 rspcedv ⊢ φ → G X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ∧ F Y X · ˙ Y G = 1 ˙ ⁡ Y → ∃ g ∈ Y H X g X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ∧ F Y X · ˙ Y g = 1 ˙ ⁡ Y
20 11 12 19 mp2and ⊢ φ → ∃ g ∈ Y H X g X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ∧ F Y X · ˙ Y g = 1 ˙ ⁡ Y
21 3 oveqi ⊢ X Y · ˙ X = X Y comp ⁡ C X
22 3 oveqi ⊢ Y X · ˙ Y = Y X comp ⁡ C Y
23 1 2 6 4 7 8 9 5 21 22 dfiso2 ⊢ φ → F ∈ X I Y ↔ ∃ g ∈ Y H X g X Y · ˙ X F = 1 ˙ ⁡ X ∧ F Y X · ˙ Y g = 1 ˙ ⁡ Y
24 20 23 mpbird ⊢ φ → F ∈ X I Y