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Description: Value of the monoid of endomorphisms on an object of a category. (Contributed by BJ, 5-Apr-2024) (Proof modification is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | bj-endval.c | ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ Cat ) | |
| bj-endval.x | ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ) | ||
| Assertion | bj-endval | ⊢ ( 𝜑 → ( ( End ‘ 𝐶 ) ‘ 𝑋 ) = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 } ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | bj-endval.c | ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ Cat ) | |
| 2 | bj-endval.x | ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ) | |
| 3 | df-bj-end | ⊢ End = ( 𝑐 ∈ Cat ↦ ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑐 ) ↦ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 } ) ) | |
| 4 | fveq2 | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( Base ‘ 𝑐 ) = ( Base ‘ 𝐶 ) ) | |
| 5 | fveq2 | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( Hom ‘ 𝑐 ) = ( Hom ‘ 𝐶 ) ) | |
| 6 | 5 | oveqd | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) = ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) ) |
| 7 | 6 | opeq2d | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 = 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 ) |
| 8 | fveq2 | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( comp ‘ 𝑐 ) = ( comp ‘ 𝐶 ) ) | |
| 9 | 8 | oveqd | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) = ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) ) |
| 10 | 9 | opeq2d | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 = 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 ) |
| 11 | 7 10 | preq12d | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 } = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } ) |
| 12 | 4 11 | mpteq12dv | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑐 ) ↦ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝑐 ) 𝑥 ) 〉 } ) = ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ↦ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } ) ) |
| 13 | fvex | ⊢ ( Base ‘ 𝐶 ) ∈ V | |
| 14 | 13 | mptex | ⊢ ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ↦ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } ) ∈ V |
| 15 | 14 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ↦ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } ) ∈ V ) |
| 16 | 3 12 1 15 | fvmptd3 | ⊢ ( 𝜑 → ( End ‘ 𝐶 ) = ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ↦ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } ) ) |
| 17 | id | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → 𝑥 = 𝑋 ) | |
| 18 | 17 17 | oveq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) = ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) ) |
| 19 | 18 | opeq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 = 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 ) |
| 20 | 17 17 | opeq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → 〈 𝑥 , 𝑥 〉 = 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ) |
| 21 | 20 17 | oveq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) = ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) ) |
| 22 | 21 | opeq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 = 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 ) |
| 23 | 19 22 | preq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑋 → { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 } ) |
| 24 | 23 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 = 𝑋 ) → { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑥 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑥 ) 〉 } = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 } ) |
| 25 | prex | ⊢ { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 } ∈ V | |
| 26 | 25 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 } ∈ V ) |
| 27 | 16 24 2 26 | fvmptd | ⊢ ( 𝜑 → ( ( End ‘ 𝐶 ) ‘ 𝑋 ) = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , ( 𝑋 ( Hom ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , ( 〈 𝑋 , 𝑋 〉 ( comp ‘ 𝐶 ) 𝑋 ) 〉 } ) |