Theorem iseqf1olemqf1o 10297

Description: Lemma for seq3f1o 10308. 𝑄 is a permutation of (𝑀...𝑁). 𝑄 is formed from the constant portion of 𝐽, followed by the single element 𝐾 (at position 𝐾), followed by the rest of J (with the 𝐾 deleted and the elements before 𝐾 moved one position later to fill the gap). (Contributed by Jim Kingdon, 21-Aug-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
iseqf1olemqf.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
iseqf1olemqf.j	⊢ (𝜑 → 𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
iseqf1olemqf.q	⊢ 𝑄 = (𝑢 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ if(𝑢 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽‘𝑢)))

Assertion

Ref	Expression
iseqf1olemqf1o	⊢ (𝜑 → 𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))

Distinct variable groups:   𝑢,𝐽   𝑢,𝐾   𝑢,𝑀   𝑢,𝑁   𝜑,𝑢

Allowed substitution hint:   𝑄(𝑢)

Proof of Theorem iseqf1olemqf1o

Dummy variables 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iseqf1olemqf.k	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
2		iseqf1olemqf.j	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
3		iseqf1olemqf.q	. . . 4 ⊢ 𝑄 = (𝑢 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ if(𝑢 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽‘𝑢)))
4	1, 2, 3	iseqf1olemqf 10295	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑄:(𝑀...𝑁)⟶(𝑀...𝑁))
5	1	ad2antrr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) ∧ (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤)) → 𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
6	2	ad2antrr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) ∧ (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤)) → 𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
7		simplrl 525	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) ∧ (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤)) → 𝑣 ∈ (𝑀...𝑁))
8		simplrr 526	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) ∧ (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤)) → 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))
9		simpr 109	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) ∧ (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤)) → (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤))
10	5, 6, 3, 7, 8, 9	iseqf1olemmo 10296	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) ∧ (𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤)) → 𝑣 = 𝑤)
11	10	ex 114	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑣 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑤 ∈ (𝑀...𝑁))) → ((𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤) → 𝑣 = 𝑤))
12	11	ralrimivva 2517	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑣 ∈ (𝑀...𝑁)∀𝑤 ∈ (𝑀...𝑁)((𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤) → 𝑣 = 𝑤))
13		dff13 5677	. . 3 ⊢ (𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1→(𝑀...𝑁) ↔ (𝑄:(𝑀...𝑁)⟶(𝑀...𝑁) ∧ ∀𝑣 ∈ (𝑀...𝑁)∀𝑤 ∈ (𝑀...𝑁)((𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤) → 𝑣 = 𝑤)))
14	4, 12, 13	sylanbrc 414	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1→(𝑀...𝑁))
15		elfzel1 9836	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
16	1, 15	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
17		elfzel2 9835	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
18	1, 17	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
19	16, 18	fzfigd 10235	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ∈ Fin)
20		enrefg 6666	. . . 4 ⊢ ((𝑀...𝑁) ∈ Fin → (𝑀...𝑁) ≈ (𝑀...𝑁))
21	19, 20	syl 14	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ≈ (𝑀...𝑁))
22		f1finf1o 6843	. . 3 ⊢ (((𝑀...𝑁) ≈ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀...𝑁) ∈ Fin) → (𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1→(𝑀...𝑁) ↔ 𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁)))
23	21, 19, 22	syl2anc 409	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1→(𝑀...𝑁) ↔ 𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁)))
24	14, 23	mpbid 146	1 ⊢ (𝜑 → 𝑄:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1332   ∈ wcel 1481  ∀wral 2417  ifcif 3479   class class class wbr 3937   ↦ cmpt 3997  ^◡ccnv 4546  ⟶wf 5127  –1-1→wf1 5128  –1-1-onto→wf1o 5130  ‘cfv 5131  (class class class)co 5782   ≈ cen 6640  Fincfn 6642  1c1 7645   − cmin 7957  ℤcz 9078  ...cfz 9821

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-iinf 4510  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-addcom 7744  ax-addass 7746  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-if 3480  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-tr 4035  df-id 4223  df-iord 4296  df-on 4298  df-ilim 4299  df-suc 4301  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-recs 6210  df-frec 6296  df-1o 6321  df-er 6437  df-en 6643  df-fin 6645  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-inn 8745  df-n0 9002  df-z 9079  df-uz 9351  df-fz 9822

This theorem is referenced by:  seq3f1olemqsumkj  10302  seq3f1olemqsumk  10303  seq3f1olemstep  10305