Metamath Proof Explorer


Theorem nati

Description: Naturality property of a natural transformation. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses natrcl.1 N = C Nat D
natixp.2 φ A F G N K L
natixp.b B = Base C
nati.h H = Hom C
nati.o · ˙ = comp D
nati.x φ X B
nati.y φ Y B
nati.r φ R X H Y
Assertion nati φ A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 natrcl.1 N = C Nat D
2 natixp.2 φ A F G N K L
3 natixp.b B = Base C
4 nati.h H = Hom C
5 nati.o · ˙ = comp D
6 nati.x φ X B
7 nati.y φ Y B
8 nati.r φ R X H Y
9 eqid Hom D = Hom D
10 1 natrcl A F G N K L F G C Func D K L C Func D
11 2 10 syl φ F G C Func D K L C Func D
12 11 simpld φ F G C Func D
13 df-br F C Func D G F G C Func D
14 12 13 sylibr φ F C Func D G
15 11 simprd φ K L C Func D
16 df-br K C Func D L K L C Func D
17 15 16 sylibr φ K C Func D L
18 1 3 4 9 5 14 17 isnat φ A F G N K L A x B F x Hom D K x x B y B f x H y A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x
19 2 18 mpbid φ A x B F x Hom D K x x B y B f x H y A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x
20 19 simprd φ x B y B f x H y A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x
21 7 adantr φ x = X Y B
22 8 ad2antrr φ x = X y = Y R X H Y
23 simplr φ x = X y = Y x = X
24 simpr φ x = X y = Y y = Y
25 23 24 oveq12d φ x = X y = Y x H y = X H Y
26 22 25 eleqtrrd φ x = X y = Y R x H y
27 simpllr φ x = X y = Y f = R x = X
28 27 fveq2d φ x = X y = Y f = R F x = F X
29 simplr φ x = X y = Y f = R y = Y
30 29 fveq2d φ x = X y = Y f = R F y = F Y
31 28 30 opeq12d φ x = X y = Y f = R F x F y = F X F Y
32 29 fveq2d φ x = X y = Y f = R K y = K Y
33 31 32 oveq12d φ x = X y = Y f = R F x F y · ˙ K y = F X F Y · ˙ K Y
34 29 fveq2d φ x = X y = Y f = R A y = A Y
35 27 29 oveq12d φ x = X y = Y f = R x G y = X G Y
36 simpr φ x = X y = Y f = R f = R
37 35 36 fveq12d φ x = X y = Y f = R x G y f = X G Y R
38 33 34 37 oveq123d φ x = X y = Y f = R A y F x F y · ˙ K y x G y f = A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R
39 27 fveq2d φ x = X y = Y f = R K x = K X
40 28 39 opeq12d φ x = X y = Y f = R F x K x = F X K X
41 40 32 oveq12d φ x = X y = Y f = R F x K x · ˙ K y = F X K X · ˙ K Y
42 27 29 oveq12d φ x = X y = Y f = R x L y = X L Y
43 42 36 fveq12d φ x = X y = Y f = R x L y f = X L Y R
44 27 fveq2d φ x = X y = Y f = R A x = A X
45 41 43 44 oveq123d φ x = X y = Y f = R x L y f F x K x · ˙ K y A x = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X
46 38 45 eqeq12d φ x = X y = Y f = R A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X
47 26 46 rspcdv φ x = X y = Y f x H y A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X
48 21 47 rspcimdv φ x = X y B f x H y A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X
49 6 48 rspcimdv φ x B y B f x H y A y F x F y · ˙ K y x G y f = x L y f F x K x · ˙ K y A x A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X
50 20 49 mpd φ A Y F X F Y · ˙ K Y X G Y R = X L Y R F X K X · ˙ K Y A X