Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cycpmco2lem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cycpmco2lem2 32273
Description: Lemma for cycpmco2 32279. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-Jan-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
cycpmco2.c 𝑀 = (toCycβ€˜π·)
cycpmco2.s 𝑆 = (SymGrpβ€˜π·)
cycpmco2.d (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ 𝑉)
cycpmco2.w (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ dom 𝑀)
cycpmco2.i (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ (𝐷 βˆ– ran π‘Š))
cycpmco2.j (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ ran π‘Š)
cycpmco2.e 𝐸 = ((β—‘π‘Šβ€˜π½) + 1)
cycpmco2.1 π‘ˆ = (π‘Š splice ⟨𝐸, 𝐸, βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©βŸ©)
Assertion
Ref Expression
cycpmco2lem2 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜πΈ) = 𝐼)

Proof of Theorem cycpmco2lem2
Dummy variable 𝑀 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cycpmco2.1 . . . . 5 π‘ˆ = (π‘Š splice ⟨𝐸, 𝐸, βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©βŸ©)
2 cycpmco2.w . . . . . 6 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ dom 𝑀)
3 cycpmco2.e . . . . . . 7 𝐸 = ((β—‘π‘Šβ€˜π½) + 1)
4 ovexd 7440 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((β—‘π‘Šβ€˜π½) + 1) ∈ V)
53, 4eqeltrid 2837 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ V)
6 cycpmco2.i . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ (𝐷 βˆ– ran π‘Š))
76eldifad 3959 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ 𝐷)
87s1cld 14549 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ© ∈ Word 𝐷)
9 splval 14697 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ dom 𝑀 ∧ (𝐸 ∈ V ∧ 𝐸 ∈ V ∧ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ© ∈ Word 𝐷)) β†’ (π‘Š splice ⟨𝐸, 𝐸, βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©βŸ©) = (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ++ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩)))
102, 5, 5, 8, 9syl13anc 1372 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘Š splice ⟨𝐸, 𝐸, βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©βŸ©) = (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ++ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩)))
111, 10eqtrid 2784 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘ˆ = (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ++ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩)))
1211fveq1d 6890 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜πΈ) = ((((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ++ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩))β€˜πΈ))
13 ssrab2 4076 . . . . . . 7 {𝑀 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷} βŠ† Word 𝐷
14 cycpmco2.d . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ 𝑉)
15 cycpmco2.c . . . . . . . . . . 11 𝑀 = (toCycβ€˜π·)
16 cycpmco2.s . . . . . . . . . . 11 𝑆 = (SymGrpβ€˜π·)
17 eqid 2732 . . . . . . . . . . 11 (Baseβ€˜π‘†) = (Baseβ€˜π‘†)
1815, 16, 17tocycf 32263 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀:{𝑀 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷}⟢(Baseβ€˜π‘†))
1914, 18syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑀:{𝑀 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷}⟢(Baseβ€˜π‘†))
2019fdmd 6725 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ dom 𝑀 = {𝑀 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷})
212, 20eleqtrd 2835 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ {𝑀 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷})
2213, 21sselid 3979 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ Word 𝐷)
23 pfxcl 14623 . . . . . 6 (π‘Š ∈ Word 𝐷 β†’ (π‘Š prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷)
2422, 23syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘Š prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷)
25 ccatcl 14520 . . . . 5 (((π‘Š prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷 ∧ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ© ∈ Word 𝐷) β†’ ((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ∈ Word 𝐷)
2624, 8, 25syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ∈ Word 𝐷)
27 swrdcl 14591 . . . . 5 (π‘Š ∈ Word 𝐷 β†’ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩) ∈ Word 𝐷)
2822, 27syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩) ∈ Word 𝐷)
29 fz0ssnn0 13592 . . . . . . 7 (0...(β™―β€˜π‘Š)) βŠ† β„•0
30 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 = π‘Š β†’ 𝑀 = π‘Š)
31 dmeq 5901 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 = π‘Š β†’ dom 𝑀 = dom π‘Š)
32 eqidd 2733 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 = π‘Š β†’ 𝐷 = 𝐷)
3330, 31, 32f1eq123d 6822 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 = π‘Š β†’ (𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷 ↔ π‘Š:dom π‘Šβ€“1-1→𝐷))
3433elrab 3682 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘Š ∈ {𝑀 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑀:dom 𝑀–1-1→𝐷} ↔ (π‘Š ∈ Word 𝐷 ∧ π‘Š:dom π‘Šβ€“1-1→𝐷))
3521, 34sylib 217 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (π‘Š ∈ Word 𝐷 ∧ π‘Š:dom π‘Šβ€“1-1→𝐷))
3635simprd 496 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘Š:dom π‘Šβ€“1-1→𝐷)
37 f1cnv 6854 . . . . . . . . . . . 12 (π‘Š:dom π‘Šβ€“1-1→𝐷 β†’ β—‘π‘Š:ran π‘Šβ€“1-1-ontoβ†’dom π‘Š)
38 f1of 6830 . . . . . . . . . . . 12 (β—‘π‘Š:ran π‘Šβ€“1-1-ontoβ†’dom π‘Š β†’ β—‘π‘Š:ran π‘ŠβŸΆdom π‘Š)
3936, 37, 383syl 18 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ β—‘π‘Š:ran π‘ŠβŸΆdom π‘Š)
40 cycpmco2.j . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ ran π‘Š)
4139, 40ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (β—‘π‘Šβ€˜π½) ∈ dom π‘Š)
42 wrddm 14467 . . . . . . . . . . 11 (π‘Š ∈ Word 𝐷 β†’ dom π‘Š = (0..^(β™―β€˜π‘Š)))
4322, 42syl 17 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ dom π‘Š = (0..^(β™―β€˜π‘Š)))
4441, 43eleqtrd 2835 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (β—‘π‘Šβ€˜π½) ∈ (0..^(β™―β€˜π‘Š)))
45 fzofzp1 13725 . . . . . . . . 9 ((β—‘π‘Šβ€˜π½) ∈ (0..^(β™―β€˜π‘Š)) β†’ ((β—‘π‘Šβ€˜π½) + 1) ∈ (0...(β™―β€˜π‘Š)))
4644, 45syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((β—‘π‘Šβ€˜π½) + 1) ∈ (0...(β™―β€˜π‘Š)))
473, 46eqeltrid 2837 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ (0...(β™―β€˜π‘Š)))
4829, 47sselid 3979 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ β„•0)
49 fzonn0p1 13705 . . . . . 6 (𝐸 ∈ β„•0 β†’ 𝐸 ∈ (0..^(𝐸 + 1)))
5048, 49syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ (0..^(𝐸 + 1)))
51 ccatws1len 14566 . . . . . . . 8 ((π‘Š prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷 β†’ (β™―β€˜((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)) = ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + 1))
5222, 23, 513syl 18 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)) = ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + 1))
53 pfxlen 14629 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ Word 𝐷 ∧ 𝐸 ∈ (0...(β™―β€˜π‘Š))) β†’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) = 𝐸)
5422, 47, 53syl2anc 584 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) = 𝐸)
5554oveq1d 7420 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + 1) = (𝐸 + 1))
5652, 55eqtrd 2772 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)) = (𝐸 + 1))
5756oveq2d 7421 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (0..^(β™―β€˜((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©))) = (0..^(𝐸 + 1)))
5850, 57eleqtrrd 2836 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ (0..^(β™―β€˜((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©))))
59 ccatval1 14523 . . . 4 ((((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ∈ Word 𝐷 ∧ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩) ∈ Word 𝐷 ∧ 𝐸 ∈ (0..^(β™―β€˜((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)))) β†’ ((((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ++ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩))β€˜πΈ) = (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)β€˜πΈ))
6026, 28, 58, 59syl3anc 1371 . . 3 (πœ‘ β†’ ((((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) ++ (π‘Š substr ⟨𝐸, (β™―β€˜π‘Š)⟩))β€˜πΈ) = (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)β€˜πΈ))
6148nn0zd 12580 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ β„€)
62 elfzomin 13700 . . . . . 6 (𝐸 ∈ β„€ β†’ 𝐸 ∈ (𝐸..^(𝐸 + 1)))
6361, 62syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ (𝐸..^(𝐸 + 1)))
64 s1len 14552 . . . . . . . 8 (β™―β€˜βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) = 1
6564a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©) = 1)
6654, 65oveq12d 7423 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + (β™―β€˜βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)) = (𝐸 + 1))
6754, 66oveq12d 7423 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸))..^((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + (β™―β€˜βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©))) = (𝐸..^(𝐸 + 1)))
6863, 67eleqtrrd 2836 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸))..^((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + (β™―β€˜βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©))))
69 ccatval2 14524 . . . 4 (((π‘Š prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷 ∧ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ© ∈ Word 𝐷 ∧ 𝐸 ∈ ((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸))..^((β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)) + (β™―β€˜βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)))) β†’ (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)β€˜πΈ) = (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜(𝐸 βˆ’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)))))
7024, 8, 68, 69syl3anc 1371 . . 3 (πœ‘ β†’ (((π‘Š prefix 𝐸) ++ βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©)β€˜πΈ) = (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜(𝐸 βˆ’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)))))
7112, 60, 703eqtrd 2776 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜πΈ) = (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜(𝐸 βˆ’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)))))
7254oveq2d 7421 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐸 βˆ’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸))) = (𝐸 βˆ’ 𝐸))
7348nn0cnd 12530 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ β„‚)
7473subidd 11555 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐸 βˆ’ 𝐸) = 0)
7572, 74eqtrd 2772 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐸 βˆ’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸))) = 0)
7675fveq2d 6892 . 2 (πœ‘ β†’ (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜(𝐸 βˆ’ (β™―β€˜(π‘Š prefix 𝐸)))) = (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜0))
77 s1fv 14556 . . 3 (𝐼 ∈ (𝐷 βˆ– ran π‘Š) β†’ (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜0) = 𝐼)
786, 77syl 17 . 2 (πœ‘ β†’ (βŸ¨β€œπΌβ€βŸ©β€˜0) = 𝐼)
7971, 76, 783eqtrd 2776 1 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜πΈ) = 𝐼)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  {crab 3432  Vcvv 3474   βˆ– cdif 3944  βŸ¨cop 4633  βŸ¨cotp 4635  β—‘ccnv 5674  dom cdm 5675  ran crn 5676  βŸΆwf 6536  β€“1-1β†’wf1 6537  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 6539  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   βˆ’ cmin 11440  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  ...cfz 13480  ..^cfzo 13623  β™―chash 14286  Word cword 14460   ++ cconcat 14516  βŸ¨β€œcs1 14541   substr csubstr 14586   prefix cpfx 14616   splice csplice 14695  Basecbs 17140  SymGrpcsymg 19228  toCycctocyc 32252
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-ot 4636  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-hash 14287  df-word 14461  df-concat 14517  df-s1 14542  df-substr 14587  df-pfx 14617  df-splice 14696  df-csh 14735  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-tset 17212  df-efmnd 18746  df-symg 19229  df-tocyc 32253
This theorem is referenced by:  cycpmco2lem4  32275  cycpmco2lem5  32276  cycpmco2lem6  32277  cycpmco2  32279
  Copyright terms: Public domain W3C validator