MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  psgneu Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem psgneu 17847
Description: A finitary permutation has exactly one parity. (Contributed by Stefan O'Rear, 28-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
psgnval.g 𝐺 = (SymGrp‘𝐷)
psgnval.t 𝑇 = ran (pmTrsp‘𝐷)
psgnval.n 𝑁 = (pmSgn‘𝐷)
Assertion
Ref Expression
psgneu (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ∃!𝑠𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
Distinct variable groups:   𝑤,𝑠,𝐺   𝑁,𝑠,𝑤   𝑃,𝑠,𝑤   𝑇,𝑠,𝑤   𝐷,𝑠,𝑤

Proof of Theorem psgneu
Dummy variables 𝑡 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psgnval.g . . . . . . . . 9 𝐺 = (SymGrp‘𝐷)
2 psgnval.n . . . . . . . . 9 𝑁 = (pmSgn‘𝐷)
3 eqid 2621 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
41, 2, 3psgneldm 17844 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ dom 𝑁 ↔ (𝑃 ∈ (Base‘𝐺) ∧ dom (𝑃 ∖ I ) ∈ Fin))
54simplbi 476 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ dom 𝑁𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
61, 3elbasfv 15841 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (Base‘𝐺) → 𝐷 ∈ V)
75, 6syl 17 . . . . . 6 (𝑃 ∈ dom 𝑁𝐷 ∈ V)
8 psgnval.t . . . . . . 7 𝑇 = ran (pmTrsp‘𝐷)
91, 8, 2psgneldm2 17845 . . . . . 6 (𝐷 ∈ V → (𝑃 ∈ dom 𝑁 ↔ ∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤)))
107, 9syl 17 . . . . 5 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → (𝑃 ∈ dom 𝑁 ↔ ∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤)))
1110ibi 256 . . . 4 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤))
12 simpr 477 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ dom 𝑁𝑤 ∈ Word 𝑇) ∧ 𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤)) → 𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤))
13 eqid 2621 . . . . . . 7 (-1↑(#‘𝑤)) = (-1↑(#‘𝑤))
14 ovex 6632 . . . . . . . 8 (-1↑(#‘𝑤)) ∈ V
15 eqeq1 2625 . . . . . . . . 9 (𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)) → (𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)) ↔ (-1↑(#‘𝑤)) = (-1↑(#‘𝑤))))
1615anbi2d 739 . . . . . . . 8 (𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)) → ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ (-1↑(#‘𝑤)) = (-1↑(#‘𝑤)))))
1714, 16spcev 3286 . . . . . . 7 ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ (-1↑(#‘𝑤)) = (-1↑(#‘𝑤))) → ∃𝑠(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
1812, 13, 17sylancl 693 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ dom 𝑁𝑤 ∈ Word 𝑇) ∧ 𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤)) → ∃𝑠(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
1918ex 450 . . . . 5 ((𝑃 ∈ dom 𝑁𝑤 ∈ Word 𝑇) → (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) → ∃𝑠(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)))))
2019reximdva 3011 . . . 4 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → (∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) → ∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑠(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)))))
2111, 20mpd 15 . . 3 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑠(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
22 rexcom4 3211 . . 3 (∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑠(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ ∃𝑠𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
2321, 22sylib 208 . 2 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ∃𝑠𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
24 reeanv 3097 . . . 4 (∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))) ↔ (∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))))
257ad2antrr 761 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝐷 ∈ V)
26 simplrl 799 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑤 ∈ Word 𝑇)
27 simplrr 800 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑥 ∈ Word 𝑇)
28 simprll 801 . . . . . . . . 9 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤))
29 simprrl 803 . . . . . . . . 9 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥))
3028, 29eqtr3d 2657 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → (𝐺 Σg 𝑤) = (𝐺 Σg 𝑥))
311, 8, 25, 26, 27, 30psgnuni 17840 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → (-1↑(#‘𝑤)) = (-1↑(#‘𝑥)))
32 simprlr 802 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)))
33 simprrr 804 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))
3431, 32, 333eqtr4d 2665 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) ∧ ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))) → 𝑠 = 𝑡)
3534ex 450 . . . . 5 ((𝑃 ∈ dom 𝑁 ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇)) → (((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))) → 𝑠 = 𝑡))
3635rexlimdvva 3031 . . . 4 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → (∃𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))) → 𝑠 = 𝑡))
3724, 36syl5bir 233 . . 3 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ((∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))) → 𝑠 = 𝑡))
3837alrimivv 1853 . 2 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ∀𝑠𝑡((∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))) → 𝑠 = 𝑡))
39 eqeq1 2625 . . . . . 6 (𝑠 = 𝑡 → (𝑠 = (-1↑(#‘𝑤)) ↔ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑤))))
4039anbi2d 739 . . . . 5 (𝑠 = 𝑡 → ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑤)))))
4140rexbidv 3045 . . . 4 (𝑠 = 𝑡 → (∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ ∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑤)))))
42 oveq2 6612 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑥 → (𝐺 Σg 𝑤) = (𝐺 Σg 𝑥))
4342eqeq2d 2631 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑥 → (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ↔ 𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥)))
44 fveq2 6148 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑥 → (#‘𝑤) = (#‘𝑥))
4544oveq2d 6620 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑥 → (-1↑(#‘𝑤)) = (-1↑(#‘𝑥)))
4645eqeq2d 2631 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑥 → (𝑡 = (-1↑(#‘𝑤)) ↔ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))
4743, 46anbi12d 746 . . . . 5 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ (𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))))
4847cbvrexv 3160 . . . 4 (∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥))))
4941, 48syl6bb 276 . . 3 (𝑠 = 𝑡 → (∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))))
5049eu4 2517 . 2 (∃!𝑠𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ↔ (∃𝑠𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ ∀𝑠𝑡((∃𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))) ∧ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑥) ∧ 𝑡 = (-1↑(#‘𝑥)))) → 𝑠 = 𝑡)))
5123, 38, 50sylanbrc 697 1 (𝑃 ∈ dom 𝑁 → ∃!𝑠𝑤 ∈ Word 𝑇(𝑃 = (𝐺 Σg 𝑤) ∧ 𝑠 = (-1↑(#‘𝑤))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  wal 1478   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1987  ∃!weu 2469  wrex 2908  Vcvv 3186  cdif 3552   I cid 4984  dom cdm 5074  ran crn 5075  cfv 5847  (class class class)co 6604  Fincfn 7899  1c1 9881  -cneg 10211  cexp 12800  #chash 13057  Word cword 13230  Basecbs 15781   Σg cgsu 16022  SymGrpcsymg 17718  pmTrspcpmtr 17782  pmSgncpsgn 17830
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-xor 1462  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-ot 4157  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-tpos 7297  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-2o 7506  df-oadd 7509  df-er 7687  df-map 7804  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-card 8709  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-4 11025  df-5 11026  df-6 11027  df-7 11028  df-8 11029  df-9 11030  df-n0 11237  df-xnn0 11308  df-z 11322  df-uz 11632  df-rp 11777  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-seq 12742  df-exp 12801  df-hash 13058  df-word 13238  df-lsw 13239  df-concat 13240  df-s1 13241  df-substr 13242  df-splice 13243  df-reverse 13244  df-s2 13530  df-struct 15783  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-ress 15788  df-plusg 15875  df-tset 15881  df-0g 16023  df-gsum 16024  df-mre 16167  df-mrc 16168  df-acs 16170  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-mhm 17256  df-submnd 17257  df-grp 17346  df-minusg 17347  df-subg 17512  df-ghm 17579  df-gim 17622  df-oppg 17697  df-symg 17719  df-pmtr 17783  df-psgn 17832
This theorem is referenced by:  psgnvali  17849  psgnvalii  17850  psgnfieu  17859
  Copyright terms: Public domain W3C validator