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Theorem issubc 15081
Description: Elementhood in the set of subcategories. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
issubc.h  |-  H  =  ( Hom f  `  C )
issubc.i  |-  .1.  =  ( Id `  C )
issubc.o  |-  .x.  =  (comp `  C )
issubc.c  |-  ( ph  ->  C  e.  Cat )
issubc.s  |-  ( ph  ->  S  =  dom  dom  J )
Assertion
Ref Expression
issubc  |-  ( ph  ->  ( J  e.  (Subcat `  C )  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    f, g, x, y, z, C    f, J, g, x, y, z    S, f, g, x, y, z
Allowed substitution hints:    ph( x, y, z, f, g)    .x. ( x, y, z, f, g)    .1. ( x, y, z, f, g)    H( x, y, z, f, g)

Proof of Theorem issubc
Dummy variables  c 
j  s are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 issubc.c . 2  |-  ( ph  ->  C  e.  Cat )
2 issubc.s . 2  |-  ( ph  ->  S  =  dom  dom  J )
3 simpl 457 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  C  e.  Cat )
4 sscpwex 15061 . . . . . . . 8  |-  { j  |  j  C_cat  ( Hom f  `  c ) }  e.  _V
5 simpl 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) )  ->  j  C_cat  ( Hom f  `  c ) )
65ss2abi 3577 . . . . . . . 8  |-  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  C_  { j  |  j  C_cat  ( Hom f  `  c
) }
74, 6ssexi 4598 . . . . . . 7  |-  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  e.  _V
87csbex 4586 . . . . . 6  |-  [_ C  /  c ]_ {
j  |  ( j 
C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  e.  _V
98a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  [_ C  / 
c ]_ { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  e.  _V )
10 df-subc 15058 . . . . . 6  |- Subcat  =  ( c  e.  Cat  |->  { j  |  ( j 
C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } )
1110fvmpts 5959 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  [_ C  /  c ]_ { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  e.  _V )  ->  (Subcat `  C )  =  [_ C  /  c ]_ { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } )
123, 9, 11syl2anc 661 . . . 4  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  (Subcat `  C
)  =  [_ C  /  c ]_ {
j  |  ( j 
C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } )
1312eleq2d 2537 . . 3  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  ( J  e.  (Subcat `  C )  <->  J  e.  [_ C  / 
c ]_ { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } ) )
14 sbcel2 3836 . . . 4  |-  ( [. C  /  c ]. J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  <->  J  e.  [_ C  /  c ]_ {
j  |  ( j 
C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } )
1514a1i 11 . . 3  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  ( [. C  /  c ]. J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  <->  J  e.  [_ C  /  c ]_ {
j  |  ( j 
C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } ) )
16 elex 3127 . . . . . 6  |-  ( J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  ->  J  e.  _V )
1716a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  ( J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  ->  J  e.  _V ) )
18 sscrel 15059 . . . . . . . 8  |-  Rel  C_cat
1918brrelexi 5046 . . . . . . 7  |-  ( J 
C_cat  H  ->  J  e.  _V )
2019adantr 465 . . . . . 6  |-  ( ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) )  ->  J  e.  _V )
2120a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  (
( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x
)  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g ( <. x ,  y >.  .x.  z
) f )  e.  ( x J z ) ) )  ->  J  e.  _V )
)
22 df-sbc 3337 . . . . . . 7  |-  ( [. J  /  j ]. (
j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) )  <-> 
J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) } )
23 simpr 461 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  J  e.  _V )  ->  J  e.  _V )
24 simpr 461 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  j  =  J )
25 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  c  =  C )
2625fveq2d 5876 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  ( Hom f  `  c )  =  ( Hom f  `  C ) )
27 issubc.h . . . . . . . . . . . . 13  |-  H  =  ( Hom f  `  C )
2826, 27syl6eqr 2526 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  ( Hom f  `  c )  =  H )
2928adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  ( Hom f  `  c
)  =  H )
3024, 29breq12d 4466 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  <->  J  C_cat  H ) )
31 vex 3121 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  j  e. 
_V
3231dmex 6728 . . . . . . . . . . . . 13  |-  dom  j  e.  _V
3332dmex 6728 . . . . . . . . . . . 12  |-  dom  dom  j  e.  _V
3433a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  dom  dom  j  e.  _V )
3524dmeqd 5211 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  dom  j  =  dom  J )
3635dmeqd 5211 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  dom  dom  j  =  dom  dom  J )
37 simpllr 758 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  S  =  dom  dom  J )
3836, 37eqtr4d 2511 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  dom  dom  j  =  S )
39 simpr 461 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  s  =  S )
40 simpllr 758 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  c  =  C )
4140fveq2d 5876 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( Id `  c )  =  ( Id `  C
) )
42 issubc.i . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  .1.  =  ( Id `  C )
4341, 42syl6eqr 2526 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( Id `  c )  =  .1.  )
4443fveq1d 5874 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
( Id `  c
) `  x )  =  (  .1.  `  x
) )
45 simplr 754 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  j  =  J )
4645oveqd 6312 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
x j x )  =  ( x J x ) )
4744, 46eleq12d 2549 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
( ( Id `  c ) `  x
)  e.  ( x j x )  <->  (  .1.  `  x )  e.  ( x J x ) ) )
4845oveqd 6312 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
x j y )  =  ( x J y ) )
4945oveqd 6312 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
y j z )  =  ( y J z ) )
5040fveq2d 5876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (comp `  c )  =  (comp `  C ) )
51 issubc.o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  .x.  =  (comp `  C )
5250, 51syl6eqr 2526 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (comp `  c )  =  .x.  )
5352oveqd 6312 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( <. x ,  y >.
(comp `  c )
z )  =  (
<. x ,  y >.  .x.  z ) )
5453oveqd 6312 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
g ( <. x ,  y >. (comp `  c ) z ) f )  =  ( g ( <. x ,  y >.  .x.  z
) f ) )
5545oveqd 6312 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
x j z )  =  ( x J z ) )
5654, 55eleq12d 2549 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
( g ( <.
x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z )  <->  ( g
( <. x ,  y
>.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) )
5749, 56raleqbidv 3077 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( A. g  e.  (
y j z ) ( g ( <.
x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z )  <->  A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) )
5848, 57raleqbidv 3077 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( A. f  e.  (
x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g ( <.
x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z )  <->  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) )
5939, 58raleqbidv 3077 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( A. z  e.  s  A. f  e.  (
x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g ( <.
x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z )  <->  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) )
6039, 59raleqbidv 3077 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  (
x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g ( <.
x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z )  <->  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) )
6147, 60anbi12d 710 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  (
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) )  <->  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) )
6239, 61raleqbidv 3077 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  j  =  J )  /\  s  =  S )  ->  ( A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) )  <->  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) )
6334, 38, 62sbcied2 3374 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  ( [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) )  <->  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) )
6430, 63anbi12d 710 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  j  =  J
)  ->  ( (
j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) )  <-> 
( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x
)  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g ( <. x ,  y >.  .x.  z
) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
6564adantlr 714 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C
)  /\  J  e.  _V )  /\  j  =  J )  ->  (
( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) )  <-> 
( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x
)  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g ( <. x ,  y >.  .x.  z
) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
6623, 65sbcied 3373 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  J  e.  _V )  ->  ( [. J  /  j ]. (
j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) )  <-> 
( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x
)  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g ( <. x ,  y >.  .x.  z
) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
6722, 66syl5bbr 259 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( C  e. 
Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  /\  J  e.  _V )  ->  ( J  e. 
{ j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
6867ex 434 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  ( J  e.  _V  ->  ( J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) ) )
6917, 21, 68pm5.21ndd 354 . . . 4  |-  ( ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J )  /\  c  =  C )  ->  ( J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [. dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s 
( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
703, 69sbcied 3373 . . 3  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  ( [. C  /  c ]. J  e.  { j  |  ( j  C_cat  ( Hom f  `  c )  /\  [.
dom  dom  j  /  s ]. A. x  e.  s  ( ( ( Id
`  c ) `  x )  e.  ( x j x )  /\  A. y  e.  s  A. z  e.  s  A. f  e.  ( x j y ) A. g  e.  ( y j z ) ( g (
<. x ,  y >.
(comp `  c )
z ) f )  e.  ( x j z ) ) ) }  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
7113, 15, 703bitr2d 281 . 2  |-  ( ( C  e.  Cat  /\  S  =  dom  dom  J
)  ->  ( J  e.  (Subcat `  C )  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
721, 2, 71syl2anc 661 1  |-  ( ph  ->  ( J  e.  (Subcat `  C )  <->  ( J  C_cat  H  /\  A. x  e.  S  ( (  .1.  `  x )  e.  ( x J x )  /\  A. y  e.  S  A. z  e.  S  A. f  e.  ( x J y ) A. g  e.  ( y J z ) ( g (
<. x ,  y >.  .x.  z ) f )  e.  ( x J z ) ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1379    e. wcel 1767   {cab 2452   A.wral 2817   _Vcvv 3118   [.wsbc 3336   [_csb 3440   <.cop 4039   class class class wbr 4453   dom cdm 5005   ` cfv 5594  (class class class)co 6295  compcco 14583   Catccat 14935   Idccid 14936   Hom f chomf 14937    C_cat cssc 15053  Subcatcsubc 15055
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4564  ax-sep 4574  ax-nul 4582  ax-pow 4631  ax-pr 4692  ax-un 6587
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 975  df-tru 1382  df-fal 1385  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-ral 2822  df-rex 2823  df-reu 2824  df-rab 2826  df-v 3120  df-sbc 3337  df-csb 3441  df-dif 3484  df-un 3486  df-in 3488  df-ss 3495  df-nul 3791  df-if 3946  df-pw 4018  df-sn 4034  df-pr 4036  df-op 4040  df-uni 4252  df-iun 4333  df-br 4454  df-opab 4512  df-mpt 4513  df-id 4801  df-xp 5011  df-rel 5012  df-cnv 5013  df-co 5014  df-dm 5015  df-rn 5016  df-res 5017  df-ima 5018  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-ov 6298  df-oprab 6299  df-mpt2 6300  df-pm 7435  df-ixp 7482  df-ssc 15056  df-subc 15058
This theorem is referenced by:  issubc2  15082  subcssc  15083
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