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Theorem setcco

Description: Composition in the category of sets. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses setcbas.c C = SetCat U
setcbas.u φ U V
setcco.o · ˙ = comp C
setcco.x φ X U
setcco.y φ Y U
setcco.z φ Z U
setcco.f φ F : X Y
setcco.g φ G : Y Z
Assertion setcco φ G X Y · ˙ Z F = G F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 setcbas.c C = SetCat U
2 setcbas.u φ U V
3 setcco.o · ˙ = comp C
4 setcco.x φ X U
5 setcco.y φ Y U
6 setcco.z φ Z U
7 setcco.f φ F : X Y
8 setcco.g φ G : Y Z
9 1 2 3 setccofval φ · ˙ = v U × U , z U g z 2 nd v , f 2 nd v 1 st v g f
10 simprr φ v = X Y z = Z z = Z
11 simprl φ v = X Y z = Z v = X Y
12 11 fveq2d φ v = X Y z = Z 2 nd v = 2 nd X Y
13 op2ndg X U Y U 2 nd X Y = Y
14 4 5 13 syl2anc φ 2 nd X Y = Y
15 14 adantr φ v = X Y z = Z 2 nd X Y = Y
16 12 15 eqtrd φ v = X Y z = Z 2 nd v = Y
17 10 16 oveq12d φ v = X Y z = Z z 2 nd v = Z Y
18 11 fveq2d φ v = X Y z = Z 1 st v = 1 st X Y
19 op1stg X U Y U 1 st X Y = X
20 4 5 19 syl2anc φ 1 st X Y = X
21 20 adantr φ v = X Y z = Z 1 st X Y = X
22 18 21 eqtrd φ v = X Y z = Z 1 st v = X
23 16 22 oveq12d φ v = X Y z = Z 2 nd v 1 st v = Y X
24 eqidd φ v = X Y z = Z g f = g f
25 17 23 24 mpoeq123dv φ v = X Y z = Z g z 2 nd v , f 2 nd v 1 st v g f = g Z Y , f Y X g f
26 4 5 opelxpd φ X Y U × U
27 ovex Z Y V
28 ovex Y X V
29 27 28 mpoex g Z Y , f Y X g f V
30 29 a1i φ g Z Y , f Y X g f V
31 9 25 26 6 30 ovmpod φ X Y · ˙ Z = g Z Y , f Y X g f
32 simprl φ g = G f = F g = G
33 simprr φ g = G f = F f = F
34 32 33 coeq12d φ g = G f = F g f = G F
35 6 5 elmapd φ G Z Y G : Y Z
36 8 35 mpbird φ G Z Y
37 5 4 elmapd φ F Y X F : X Y
38 7 37 mpbird φ F Y X
39 coexg G Z Y F Y X G F V
40 36 38 39 syl2anc φ G F V
41 31 34 36 38 40 ovmpod φ G X Y · ˙ Z F = G F