Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cycpmcl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cycpmcl 33092
Description: Cyclic permutations are permutations. (Contributed by Thierry Arnoux, 24-Sep-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
tocycval.1 𝐶 = (toCyc‘𝐷)
tocycfv.d (𝜑𝐷𝑉)
tocycfv.w (𝜑𝑊 ∈ Word 𝐷)
tocycfv.1 (𝜑𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
cycpmcl.s 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
Assertion
Ref Expression
cycpmcl (𝜑 → (𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆))

Proof of Theorem cycpmcl
StepHypRef Expression
1 f1oi 6806 . . . . 5 ( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)):(𝐷 ∖ ran 𝑊)–1-1-onto→(𝐷 ∖ ran 𝑊)
21a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)):(𝐷 ∖ ran 𝑊)–1-1-onto→(𝐷 ∖ ran 𝑊))
3 tocycfv.w . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝐷)
4 1zzd 12509 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
5 cshwf 14709 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 1 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
63, 4, 5syl2anc 584 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
76ffnd 6657 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1) Fn (0..^(♯‘𝑊)))
8 tocycfv.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
9 df-f1 6491 . . . . . . . . . 10 (𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ↔ (𝑊:dom 𝑊𝐷 ∧ Fun 𝑊))
108, 9sylib 218 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑊:dom 𝑊𝐷 ∧ Fun 𝑊))
1110simprd 495 . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝑊)
12 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (𝑊 cyclShift 1) = (𝑊 cyclShift 1)
13 cshinj 14720 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ Fun 𝑊 ∧ 1 ∈ ℤ) → ((𝑊 cyclShift 1) = (𝑊 cyclShift 1) → Fun (𝑊 cyclShift 1)))
1412, 13mpi 20 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ Fun 𝑊 ∧ 1 ∈ ℤ) → Fun (𝑊 cyclShift 1))
153, 11, 4, 14syl3anc 1373 . . . . . . 7 (𝜑 → Fun (𝑊 cyclShift 1))
16 f1orn 6778 . . . . . . 7 ((𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))–1-1-onto→ran (𝑊 cyclShift 1) ↔ ((𝑊 cyclShift 1) Fn (0..^(♯‘𝑊)) ∧ Fun (𝑊 cyclShift 1)))
177, 15, 16sylanbrc 583 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))–1-1-onto→ran (𝑊 cyclShift 1))
18 eqidd 2734 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1) = (𝑊 cyclShift 1))
19 wrdf 14427 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ Word 𝐷𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
203, 19syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
2120fdmd 6666 . . . . . . 7 (𝜑 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
22 cshwrnid 32949 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 1 ∈ ℤ) → ran (𝑊 cyclShift 1) = ran 𝑊)
233, 4, 22syl2anc 584 . . . . . . . 8 (𝜑 → ran (𝑊 cyclShift 1) = ran 𝑊)
2423eqcomd 2739 . . . . . . 7 (𝜑 → ran 𝑊 = ran (𝑊 cyclShift 1))
2518, 21, 24f1oeq123d 6762 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑊 cyclShift 1):dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊 ↔ (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))–1-1-onto→ran (𝑊 cyclShift 1)))
2617, 25mpbird 257 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
27 f1f1orn 6779 . . . . . 6 (𝑊:dom 𝑊1-1𝐷𝑊:dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
28 f1ocnv 6780 . . . . . 6 (𝑊:dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊𝑊:ran 𝑊1-1-onto→dom 𝑊)
298, 27, 283syl 18 . . . . 5 (𝜑𝑊:ran 𝑊1-1-onto→dom 𝑊)
30 f1oco 6791 . . . . 5 (((𝑊 cyclShift 1):dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊𝑊:ran 𝑊1-1-onto→dom 𝑊) → ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊):ran 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
3126, 29, 30syl2anc 584 . . . 4 (𝜑 → ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊):ran 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
32 disjdifr 4422 . . . . 5 ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅
3332a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅)
34 f1oun 6787 . . . 4 (((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)):(𝐷 ∖ ran 𝑊)–1-1-onto→(𝐷 ∖ ran 𝑊) ∧ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊):ran 𝑊1-1-onto→ran 𝑊) ∧ (((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅ ∧ ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅)) → (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)):((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊)–1-1-onto→((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊))
352, 31, 33, 33, 34syl22anc 838 . . 3 (𝜑 → (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)):((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊)–1-1-onto→((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊))
36 tocycval.1 . . . . 5 𝐶 = (toCyc‘𝐷)
37 tocycfv.d . . . . 5 (𝜑𝐷𝑉)
3836, 37, 3, 8tocycfv 33085 . . . 4 (𝜑 → (𝐶𝑊) = (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)))
3920frnd 6664 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑊𝐷)
40 undif 4431 . . . . . 6 (ran 𝑊𝐷 ↔ (ran 𝑊 ∪ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = 𝐷)
4139, 40sylib 218 . . . . 5 (𝜑 → (ran 𝑊 ∪ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = 𝐷)
42 uncom 4107 . . . . 5 (ran 𝑊 ∪ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊)
4341, 42eqtr3di 2783 . . . 4 (𝜑𝐷 = ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊))
4438, 43, 43f1oeq123d 6762 . . 3 (𝜑 → ((𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷 ↔ (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)):((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊)–1-1-onto→((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊)))
4535, 44mpbird 257 . 2 (𝜑 → (𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷)
46 fvex 6841 . . 3 (𝐶𝑊) ∈ V
47 cycpmcl.s . . . 4 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
48 eqid 2733 . . . 4 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
4947, 48elsymgbas2 19287 . . 3 ((𝐶𝑊) ∈ V → ((𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆) ↔ (𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷))
5046, 49ax-mp 5 . 2 ((𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆) ↔ (𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷)
5145, 50sylibr 234 1 (𝜑 → (𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2113  Vcvv 3437  cdif 3895  cun 3896  cin 3897  wss 3898  c0 4282   I cid 5513  ccnv 5618  dom cdm 5619  ran crn 5620  cres 5621  ccom 5623  Fun wfun 6480   Fn wfn 6481  wf 6482  1-1wf1 6483  1-1-ontowf1o 6485  cfv 6486  (class class class)co 7352  0cc0 11013  1c1 11014  cz 12475  ..^cfzo 13556  chash 14239  Word cword 14422   cyclShift ccsh 14697  Basecbs 17122  SymGrpcsymg 19283  toCycctocyc 33082
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11069  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-pre-mulgt0 11090  ax-pre-sup 11091
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-tp 4580  df-op 4582  df-uni 4859  df-int 4898  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-1st 7927  df-2nd 7928  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-1o 8391  df-er 8628  df-map 8758  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-fin 8879  df-sup 9333  df-inf 9334  df-card 9839  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-xr 11157  df-ltxr 11158  df-le 11159  df-sub 11353  df-neg 11354  df-div 11782  df-nn 12133  df-2 12195  df-3 12196  df-4 12197  df-5 12198  df-6 12199  df-7 12200  df-8 12201  df-9 12202  df-n0 12389  df-z 12476  df-uz 12739  df-rp 12893  df-fz 13410  df-fzo 13557  df-fl 13698  df-mod 13776  df-hash 14240  df-word 14423  df-concat 14480  df-substr 14551  df-pfx 14581  df-csh 14698  df-struct 17060  df-sets 17077  df-slot 17095  df-ndx 17107  df-base 17123  df-ress 17144  df-plusg 17176  df-tset 17182  df-efmnd 18779  df-symg 19284  df-tocyc 33083
This theorem is referenced by:  tocycf  33093  cycpm2cl  33096  cycpmco2  33109  cycpm3cl  33111  cycpmrn  33119  cyc3evpm  33126  cycpmgcl  33129
  Copyright terms: Public domain W3C validator