English
If the terminal object is Y and c is a binary fan X → Y, then c is a limit iff its left projection is an isomorphism.
Русский
Если Y является терминальным объектом, а c — двоичный фан X → Y, то c является пределом тогда и только тогда, когда его левая проекция является изоморфизмом.
LaTeX
$$$$ (\exists H: IsLimit\, c) \iff IsIso(c.fst). $$$$
Lean4
theorem isLimit_iff_isIso_fst {X Y : C} (h : IsTerminal Y) (c : BinaryFan X Y) : Nonempty (IsLimit c) ↔ IsIso c.fst :=
by
constructor
· rintro ⟨H⟩
obtain ⟨l, hl, -⟩ := BinaryFan.IsLimit.lift' H (𝟙 X) (h.from X)
exact
⟨⟨l, BinaryFan.IsLimit.hom_ext H (by simpa [hl, -Category.comp_id] using Category.comp_id _) (h.hom_ext _ _), hl⟩⟩
· intro
exact
⟨BinaryFan.IsLimit.mk _ (fun f _ => f ≫ inv c.fst) (fun _ _ => by simp) (fun _ _ => h.hom_ext _ _)
fun _ _ _ e _ => by simp [← e]⟩