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 31056
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 6676 . . . . 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 12173 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
5 cshwf 14330 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 1 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
63, 4, 5syl2anc 587 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
76ffnd 6524 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1) Fn (0..^(♯‘𝑊)))
8 tocycfv.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
9 df-f1 6363 . . . . . . . . . 10 (𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ↔ (𝑊:dom 𝑊𝐷 ∧ Fun 𝑊))
108, 9sylib 221 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑊:dom 𝑊𝐷 ∧ Fun 𝑊))
1110simprd 499 . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝑊)
12 eqid 2736 . . . . . . . . 9 (𝑊 cyclShift 1) = (𝑊 cyclShift 1)
13 cshinj 14341 . . . . . . . . 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 6649 . . . . . . 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 586 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))–1-1-onto→ran (𝑊 cyclShift 1))
18 eqidd 2737 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1) = (𝑊 cyclShift 1))
19 wrdf 14039 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ Word 𝐷𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
203, 19syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
2120fdmd 6534 . . . . . . 7 (𝜑 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
22 cshwrnid 30907 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 1 ∈ ℤ) → ran (𝑊 cyclShift 1) = ran 𝑊)
233, 4, 22syl2anc 587 . . . . . . . 8 (𝜑 → ran (𝑊 cyclShift 1) = ran 𝑊)
2423eqcomd 2742 . . . . . . 7 (𝜑 → ran 𝑊 = ran (𝑊 cyclShift 1))
2518, 21, 24f1oeq123d 6633 . . . . . 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 260 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
27 f1f1orn 6650 . . . . . 6 (𝑊:dom 𝑊1-1𝐷𝑊:dom 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
28 f1ocnv 6651 . . . . . 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 6661 . . . . 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 587 . . . 4 (𝜑 → ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊):ran 𝑊1-1-onto→ran 𝑊)
32 disjdifr 4373 . . . . 5 ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅
3332a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅)
34 f1oun 6658 . . . 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 839 . . 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 31049 . . . 4 (𝜑 → (𝐶𝑊) = (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)))
3920frnd 6531 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑊𝐷)
40 undif 4382 . . . . . 6 (ran 𝑊𝐷 ↔ (ran 𝑊 ∪ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = 𝐷)
4139, 40sylib 221 . . . . 5 (𝜑 → (ran 𝑊 ∪ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = 𝐷)
42 uncom 4053 . . . . 5 (ran 𝑊 ∪ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊)
4341, 42eqtr3di 2786 . . . 4 (𝜑𝐷 = ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∪ ran 𝑊))
4438, 43, 43f1oeq123d 6633 . . 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 260 . 2 (𝜑 → (𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷)
46 fvex 6708 . . 3 (𝐶𝑊) ∈ V
47 cycpmcl.s . . . 4 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
48 eqid 2736 . . . 4 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
4947, 48elsymgbas2 18719 . . 3 ((𝐶𝑊) ∈ V → ((𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆) ↔ (𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷))
5046, 49ax-mp 5 . 2 ((𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆) ↔ (𝐶𝑊):𝐷1-1-onto𝐷)
5145, 50sylibr 237 1 (𝜑 → (𝐶𝑊) ∈ (Base‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1089   = wceq 1543  wcel 2112  Vcvv 3398  cdif 3850  cun 3851  cin 3852  wss 3853  c0 4223   I cid 5439  ccnv 5535  dom cdm 5536  ran crn 5537  cres 5538  ccom 5540  Fun wfun 6352   Fn wfn 6353  wf 6354  1-1wf1 6355  1-1-ontowf1o 6357  cfv 6358  (class class class)co 7191  0cc0 10694  1c1 10695  cz 12141  ..^cfzo 13203  chash 13861  Word cword 14034   cyclShift ccsh 14318  Basecbs 16666  SymGrpcsymg 18713  toCycctocyc 31046
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2018  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2160  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5164  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7501  ax-cnex 10750  ax-resscn 10751  ax-1cn 10752  ax-icn 10753  ax-addcl 10754  ax-addrcl 10755  ax-mulcl 10756  ax-mulrcl 10757  ax-mulcom 10758  ax-addass 10759  ax-mulass 10760  ax-distr 10761  ax-i2m1 10762  ax-1ne0 10763  ax-1rid 10764  ax-rnegex 10765  ax-rrecex 10766  ax-cnre 10767  ax-pre-lttri 10768  ax-pre-lttrn 10769  ax-pre-ltadd 10770  ax-pre-mulgt0 10771  ax-pre-sup 10772
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2073  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2809  df-nfc 2879  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3056  df-rex 3057  df-reu 3058  df-rmo 3059  df-rab 3060  df-v 3400  df-sbc 3684  df-csb 3799  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-pss 3872  df-nul 4224  df-if 4426  df-pw 4501  df-sn 4528  df-pr 4530  df-tp 4532  df-op 4534  df-uni 4806  df-int 4846  df-iun 4892  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5121  df-tr 5147  df-id 5440  df-eprel 5445  df-po 5453  df-so 5454  df-fr 5494  df-we 5496  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6140  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6316  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-riota 7148  df-ov 7194  df-oprab 7195  df-mpo 7196  df-om 7623  df-1st 7739  df-2nd 7740  df-wrecs 8025  df-recs 8086  df-rdg 8124  df-1o 8180  df-er 8369  df-map 8488  df-en 8605  df-dom 8606  df-sdom 8607  df-fin 8608  df-sup 9036  df-inf 9037  df-card 9520  df-pnf 10834  df-mnf 10835  df-xr 10836  df-ltxr 10837  df-le 10838  df-sub 11029  df-neg 11030  df-div 11455  df-nn 11796  df-2 11858  df-3 11859  df-4 11860  df-5 11861  df-6 11862  df-7 11863  df-8 11864  df-9 11865  df-n0 12056  df-z 12142  df-uz 12404  df-rp 12552  df-fz 13061  df-fzo 13204  df-fl 13332  df-mod 13408  df-hash 13862  df-word 14035  df-concat 14091  df-substr 14171  df-pfx 14201  df-csh 14319  df-struct 16668  df-ndx 16669  df-slot 16670  df-base 16672  df-sets 16673  df-ress 16674  df-plusg 16762  df-tset 16768  df-efmnd 18250  df-symg 18714  df-tocyc 31047
This theorem is referenced by:  tocycf  31057  cycpm2cl  31060  cycpmco2  31073  cycpm3cl  31075  cycpmrn  31083  cyc3evpm  31090  cycpmgcl  31093
  Copyright terms: Public domain W3C validator