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Theorem setccatid

Description: Lemma for setccat . (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jan-2017)

Ref Expression
Hypothesis setccat.c C = SetCat U
Assertion setccatid U V C Cat Id C = x U I x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 setccat.c C = SetCat U
2 id U V U V
3 1 2 setcbas U V U = Base C
4 eqidd U V Hom C = Hom C
5 eqidd U V comp C = comp C
6 1 fvexi C V
7 6 a1i U V C V
8 biid w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z
9 f1oi I x : x 1-1 onto x
10 f1of I x : x 1-1 onto x I x : x x
11 9 10 mp1i U V x U I x : x x
12 simpl U V x U U V
13 eqid Hom C = Hom C
14 simpr U V x U x U
15 1 12 13 14 14 elsetchom U V x U I x x Hom C x I x : x x
16 11 15 mpbird U V x U I x x Hom C x
17 simpl U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z U V
18 eqid comp C = comp C
19 simpr1l U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z w U
20 simpr1r U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z x U
21 simpr31 U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z f w Hom C x
22 1 17 13 19 20 elsetchom U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z f w Hom C x f : w x
23 21 22 mpbid U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z f : w x
24 9 10 mp1i U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z I x : x x
25 1 17 18 19 20 20 23 24 setcco U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z I x w x comp C x f = I x f
26 fcoi2 f : w x I x f = f
27 23 26 syl U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z I x f = f
28 25 27 eqtrd U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z I x w x comp C x f = f
29 simpr2l U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z y U
30 simpr32 U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g x Hom C y
31 1 17 13 20 29 elsetchom U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g x Hom C y g : x y
32 30 31 mpbid U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g : x y
33 1 17 18 20 20 29 24 32 setcco U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g x x comp C y I x = g I x
34 fcoi1 g : x y g I x = g
35 32 34 syl U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g I x = g
36 33 35 eqtrd U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g x x comp C y I x = g
37 1 17 18 19 20 29 23 32 setcco U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g w x comp C y f = g f
38 fco g : x y f : w x g f : w y
39 32 23 38 syl2anc U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g f : w y
40 1 17 13 19 29 elsetchom U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g f w Hom C y g f : w y
41 39 40 mpbird U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g f w Hom C y
42 37 41 eqeltrd U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z g w x comp C y f w Hom C y
43 coass h g f = h g f
44 simpr2r U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z z U
45 simpr33 U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h y Hom C z
46 1 17 13 29 44 elsetchom U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h y Hom C z h : y z
47 45 46 mpbid U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h : y z
48 fco h : y z g : x y h g : x z
49 47 32 48 syl2anc U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h g : x z
50 1 17 18 19 20 44 23 49 setcco U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h g w x comp C z f = h g f
51 1 17 18 19 29 44 39 47 setcco U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h w y comp C z g f = h g f
52 43 50 51 3eqtr4a U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h g w x comp C z f = h w y comp C z g f
53 1 17 18 20 29 44 32 47 setcco U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h x y comp C z g = h g
54 53 oveq1d U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h x y comp C z g w x comp C z f = h g w x comp C z f
55 37 oveq2d U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h w y comp C z g w x comp C y f = h w y comp C z g f
56 52 54 55 3eqtr4d U V w U x U y U z U f w Hom C x g x Hom C y h y Hom C z h x y comp C z g w x comp C z f = h w y comp C z g w x comp C y f
57 3 4 5 7 8 16 28 36 42 56 iscatd2 U V C Cat Id C = x U I x