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Description: Value of composition in the binary product of categories. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Jan-2017)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | xpcco2.t | ⊢ 𝑇 = ( 𝐶 ×c 𝐷 ) | |
| xpcco2.x | ⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝐶 ) | ||
| xpcco2.y | ⊢ 𝑌 = ( Base ‘ 𝐷 ) | ||
| xpcco2.h | ⊢ 𝐻 = ( Hom ‘ 𝐶 ) | ||
| xpcco2.j | ⊢ 𝐽 = ( Hom ‘ 𝐷 ) | ||
| xpcco2.m | ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑋 ) | ||
| xpcco2.n | ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑌 ) | ||
| xpcco2.p | ⊢ ( 𝜑 → 𝑃 ∈ 𝑋 ) | ||
| xpcco2.q | ⊢ ( 𝜑 → 𝑄 ∈ 𝑌 ) | ||
| xpcco2.o1 | ⊢ · = ( comp ‘ 𝐶 ) | ||
| xpcco2.o2 | ⊢ ∙ = ( comp ‘ 𝐷 ) | ||
| xpcco2.o | ⊢ 𝑂 = ( comp ‘ 𝑇 ) | ||
| xpcco2.r | ⊢ ( 𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑋 ) | ||
| xpcco2.s | ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑌 ) | ||
| xpcco2.f | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 ∈ ( 𝑀 𝐻 𝑃 ) ) | ||
| xpcco2.g | ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ ( 𝑁 𝐽 𝑄 ) ) | ||
| xpcco2.k | ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ ( 𝑃 𝐻 𝑅 ) ) | ||
| xpcco2.l | ⊢ ( 𝜑 → 𝐿 ∈ ( 𝑄 𝐽 𝑆 ) ) | ||
| Assertion | xpcco2 | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ( 〈 〈 𝑀 , 𝑁 〉 , 〈 𝑃 , 𝑄 〉 〉 𝑂 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 〈 ( 𝐾 ( 〈 𝑀 , 𝑃 〉 · 𝑅 ) 𝐹 ) , ( 𝐿 ( 〈 𝑁 , 𝑄 〉 ∙ 𝑆 ) 𝐺 ) 〉 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | xpcco2.t | ⊢ 𝑇 = ( 𝐶 ×c 𝐷 ) | |
| 2 | xpcco2.x | ⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝐶 ) | |
| 3 | xpcco2.y | ⊢ 𝑌 = ( Base ‘ 𝐷 ) | |
| 4 | xpcco2.h | ⊢ 𝐻 = ( Hom ‘ 𝐶 ) | |
| 5 | xpcco2.j | ⊢ 𝐽 = ( Hom ‘ 𝐷 ) | |
| 6 | xpcco2.m | ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑋 ) | |
| 7 | xpcco2.n | ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑌 ) | |
| 8 | xpcco2.p | ⊢ ( 𝜑 → 𝑃 ∈ 𝑋 ) | |
| 9 | xpcco2.q | ⊢ ( 𝜑 → 𝑄 ∈ 𝑌 ) | |
| 10 | xpcco2.o1 | ⊢ · = ( comp ‘ 𝐶 ) | |
| 11 | xpcco2.o2 | ⊢ ∙ = ( comp ‘ 𝐷 ) | |
| 12 | xpcco2.o | ⊢ 𝑂 = ( comp ‘ 𝑇 ) | |
| 13 | xpcco2.r | ⊢ ( 𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑋 ) | |
| 14 | xpcco2.s | ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑌 ) | |
| 15 | xpcco2.f | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 ∈ ( 𝑀 𝐻 𝑃 ) ) | |
| 16 | xpcco2.g | ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ ( 𝑁 𝐽 𝑄 ) ) | |
| 17 | xpcco2.k | ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ ( 𝑃 𝐻 𝑅 ) ) | |
| 18 | xpcco2.l | ⊢ ( 𝜑 → 𝐿 ∈ ( 𝑄 𝐽 𝑆 ) ) | |
| 19 | 1 2 3 | xpcbas | ⊢ ( 𝑋 × 𝑌 ) = ( Base ‘ 𝑇 ) |
| 20 | eqid | ⊢ ( Hom ‘ 𝑇 ) = ( Hom ‘ 𝑇 ) | |
| 21 | 6 7 | opelxpd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) |
| 22 | 8 9 | opelxpd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) |
| 23 | 13 14 | opelxpd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) |
| 24 | 15 16 | opelxpd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ∈ ( ( 𝑀 𝐻 𝑃 ) × ( 𝑁 𝐽 𝑄 ) ) ) |
| 25 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 | xpchom2 | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ( Hom ‘ 𝑇 ) 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) = ( ( 𝑀 𝐻 𝑃 ) × ( 𝑁 𝐽 𝑄 ) ) ) |
| 26 | 24 25 | eleqtrrd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ∈ ( 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ( Hom ‘ 𝑇 ) 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) ) |
| 27 | 17 18 | opelxpd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ∈ ( ( 𝑃 𝐻 𝑅 ) × ( 𝑄 𝐽 𝑆 ) ) ) |
| 28 | 1 2 3 4 5 8 9 13 14 20 | xpchom2 | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ( Hom ‘ 𝑇 ) 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) = ( ( 𝑃 𝐻 𝑅 ) × ( 𝑄 𝐽 𝑆 ) ) ) |
| 29 | 27 28 | eleqtrrd | ⊢ ( 𝜑 → 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ∈ ( 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ( Hom ‘ 𝑇 ) 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) |
| 30 | 1 19 20 10 11 12 21 22 23 26 29 | xpcco | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ( 〈 〈 𝑀 , 𝑁 〉 , 〈 𝑃 , 𝑄 〉 〉 𝑂 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 〈 ( ( 1st ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) ( 〈 ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 · ( 1st ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) ( 1st ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) ) , ( ( 2nd ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) ( 〈 ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 ∙ ( 2nd ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) ( 2nd ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) ) 〉 ) |
| 31 | op1stg | ⊢ ( ( 𝑀 ∈ 𝑋 ∧ 𝑁 ∈ 𝑌 ) → ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) = 𝑀 ) | |
| 32 | 6 7 31 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) = 𝑀 ) |
| 33 | op1stg | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌 ) → ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) = 𝑃 ) | |
| 34 | 8 9 33 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) = 𝑃 ) |
| 35 | 32 34 | opeq12d | ⊢ ( 𝜑 → 〈 ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 = 〈 𝑀 , 𝑃 〉 ) |
| 36 | op1stg | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 𝑋 ∧ 𝑆 ∈ 𝑌 ) → ( 1st ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) = 𝑅 ) | |
| 37 | 13 14 36 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 1st ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) = 𝑅 ) |
| 38 | 35 37 | oveq12d | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 · ( 1st ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) = ( 〈 𝑀 , 𝑃 〉 · 𝑅 ) ) |
| 39 | op1stg | ⊢ ( ( 𝐾 ∈ ( 𝑃 𝐻 𝑅 ) ∧ 𝐿 ∈ ( 𝑄 𝐽 𝑆 ) ) → ( 1st ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) = 𝐾 ) | |
| 40 | 17 18 39 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 1st ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) = 𝐾 ) |
| 41 | op1stg | ⊢ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 𝐻 𝑃 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝑁 𝐽 𝑄 ) ) → ( 1st ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 𝐹 ) | |
| 42 | 15 16 41 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 1st ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 𝐹 ) |
| 43 | 38 40 42 | oveq123d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 1st ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) ( 〈 ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 · ( 1st ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) ( 1st ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) ) = ( 𝐾 ( 〈 𝑀 , 𝑃 〉 · 𝑅 ) 𝐹 ) ) |
| 44 | op2ndg | ⊢ ( ( 𝑀 ∈ 𝑋 ∧ 𝑁 ∈ 𝑌 ) → ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) = 𝑁 ) | |
| 45 | 6 7 44 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) = 𝑁 ) |
| 46 | op2ndg | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌 ) → ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) = 𝑄 ) | |
| 47 | 8 9 46 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) = 𝑄 ) |
| 48 | 45 47 | opeq12d | ⊢ ( 𝜑 → 〈 ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 = 〈 𝑁 , 𝑄 〉 ) |
| 49 | op2ndg | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 𝑋 ∧ 𝑆 ∈ 𝑌 ) → ( 2nd ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) = 𝑆 ) | |
| 50 | 13 14 49 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 2nd ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) = 𝑆 ) |
| 51 | 48 50 | oveq12d | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 ∙ ( 2nd ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) = ( 〈 𝑁 , 𝑄 〉 ∙ 𝑆 ) ) |
| 52 | op2ndg | ⊢ ( ( 𝐾 ∈ ( 𝑃 𝐻 𝑅 ) ∧ 𝐿 ∈ ( 𝑄 𝐽 𝑆 ) ) → ( 2nd ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) = 𝐿 ) | |
| 53 | 17 18 52 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 2nd ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) = 𝐿 ) |
| 54 | op2ndg | ⊢ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 𝐻 𝑃 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝑁 𝐽 𝑄 ) ) → ( 2nd ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 𝐺 ) | |
| 55 | 15 16 54 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 2nd ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 𝐺 ) |
| 56 | 51 53 55 | oveq123d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 2nd ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) ( 〈 ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 ∙ ( 2nd ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) ( 2nd ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) ) = ( 𝐿 ( 〈 𝑁 , 𝑄 〉 ∙ 𝑆 ) 𝐺 ) ) |
| 57 | 43 56 | opeq12d | ⊢ ( 𝜑 → 〈 ( ( 1st ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) ( 〈 ( 1st ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 1st ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 · ( 1st ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) ( 1st ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) ) , ( ( 2nd ‘ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) ( 〈 ( 2nd ‘ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ) , ( 2nd ‘ 〈 𝑃 , 𝑄 〉 ) 〉 ∙ ( 2nd ‘ 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) ) ( 2nd ‘ 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) ) 〉 = 〈 ( 𝐾 ( 〈 𝑀 , 𝑃 〉 · 𝑅 ) 𝐹 ) , ( 𝐿 ( 〈 𝑁 , 𝑄 〉 ∙ 𝑆 ) 𝐺 ) 〉 ) |
| 58 | 30 57 | eqtrd | ⊢ ( 𝜑 → ( 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ( 〈 〈 𝑀 , 𝑁 〉 , 〈 𝑃 , 𝑄 〉 〉 𝑂 〈 𝑅 , 𝑆 〉 ) 〈 𝐹 , 𝐺 〉 ) = 〈 ( 𝐾 ( 〈 𝑀 , 𝑃 〉 · 𝑅 ) 𝐹 ) , ( 𝐿 ( 〈 𝑁 , 𝑄 〉 ∙ 𝑆 ) 𝐺 ) 〉 ) |