Theorem iseqf1olemqf1o 10428

Description: Lemma for seq3f1o 10439. 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 10426	. . 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 10427	. . . . 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 2548	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑣 ∈ (𝑀...𝑁)∀𝑤 ∈ (𝑀...𝑁)((𝑄‘𝑣) = (𝑄‘𝑤) → 𝑣 = 𝑤))
13		dff13 5736	. . 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 9959	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
16	1, 15	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
17		elfzel2 9958	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
18	1, 17	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
19	16, 18	fzfigd 10366	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ∈ Fin)
20		enrefg 6730	. . . 4 ⊢ ((𝑀...𝑁) ∈ Fin → (𝑀...𝑁) ≈ (𝑀...𝑁))
21	19, 20	syl 14	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ≈ (𝑀...𝑁))
22		f1finf1o 6912	. . 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 1343   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444  ifcif 3520   class class class wbr 3982   ↦ cmpt 4043  ^◡ccnv 4603  ⟶wf 5184  –1-1→wf1 5185  –1-1-onto→wf1o 5187  ‘cfv 5188  (class class class)co 5842   ≈ cen 6704  Fincfn 6706  1c1 7754   − cmin 8069  ℤcz 9191  ...cfz 9944

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-addcom 7853  ax-addass 7855  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-frec 6359  df-1o 6384  df-er 6501  df-en 6707  df-fin 6709  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-inn 8858  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-fz 9945

This theorem is referenced by:  seq3f1olemqsumkj  10433  seq3f1olemqsumk  10434  seq3f1olemstep  10436