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 33735
Description: Lemma for cycpmco2 33741. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-Jan-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
cycpmco2.c 𝑀 = (toCyc‘𝐷)
cycpmco2.s 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
cycpmco2.d (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑉)
cycpmco2.w (𝜑 → 𝑊 ∈ dom 𝑀)
cycpmco2.i (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝐷 ∖ ran 𝑊))
cycpmco2.j (𝜑 → 𝐽 ∈ ran 𝑊)
cycpmco2.e 𝐸 = ((◡𝑊‘𝐽) + 1)
cycpmco2.1 𝑈 = (𝑊 splice ⟨𝐸, 𝐸, ⟨“𝐼”⟩⟩)
Assertion
Ref Expression
cycpmco2lem2 (𝜑 → (𝑈‘𝐸) = 𝐼)

Proof of Theorem cycpmco2lem2
Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cycpmco2.1 . . . . 5 𝑈 = (𝑊 splice ⟨𝐸, 𝐸, ⟨“𝐼”⟩⟩)
2 cycpmco2.w . . . . . 6 (𝜑 → 𝑊 ∈ dom 𝑀)
3 cycpmco2.e . . . . . . 7 𝐸 = ((◡𝑊‘𝐽) + 1)
4 ovexd 7456 . . . . . . 7 (𝜑 → ((◡𝑊‘𝐽) + 1) ∈ V)
53, 4eqeltrid 2864 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐸 ∈ V)
6 cycpmco2.i . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝐷 ∖ ran 𝑊))
76eldifad 4051 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝐷)
87s1cld 14754 . . . . . 6 (𝜑 → ⟨“𝐼”⟩ ∈ Word 𝐷)
9 splval 14905 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ dom 𝑀 ∧ (𝐸 ∈ V ∧ 𝐸 ∈ V ∧ ⟨“𝐼”⟩ ∈ Word 𝐷)) → (𝑊 splice ⟨𝐸, 𝐸, ⟨“𝐼”⟩⟩) = (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ++ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩)))
102, 5, 5, 8, 9syl13anc 1399 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 splice ⟨𝐸, 𝐸, ⟨“𝐼”⟩⟩) = (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ++ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩)))
111, 10eqtrid 2807 . . . 4 (𝜑 → 𝑈 = (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ++ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩)))
1211fveq1d 6888 . . 3 (𝜑 → (𝑈‘𝐸) = ((((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ++ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩))‘𝐸))
13 ssrab2 4005 . . . . . . 7 {𝑤 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷} ⊆ Word 𝐷
14 cycpmco2.d . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑉)
15 cycpmco2.c . . . . . . . . . . 11 𝑀 = (toCyc‘𝐷)
16 cycpmco2.s . . . . . . . . . . 11 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
17 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
1815, 16, 17tocycf 33725 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ 𝑉 → 𝑀:{𝑤 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷}⟶(Base‘𝑆))
1914, 18syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑀:{𝑤 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷}⟶(Base‘𝑆))
2019fdmd 6721 . . . . . . . 8 (𝜑 → dom 𝑀 = {𝑤 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷})
212, 20eleqtrd 2862 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑊 ∈ {𝑤 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷})
2213, 21sselid 3906 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑊 ∈ Word 𝐷)
23 pfxcl 14832 . . . . . 6 (𝑊 ∈ Word 𝐷 → (𝑊 prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷)
2422, 23syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷)
25 ccatcl 14723 . . . . 5 (((𝑊 prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷 ∧ ⟨“𝐼”⟩ ∈ Word 𝐷) → ((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ∈ Word 𝐷)
2624, 8, 25syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → ((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ∈ Word 𝐷)
27 swrdcl 14798 . . . . 5 (𝑊 ∈ Word 𝐷 → (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩) ∈ Word 𝐷)
2822, 27syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩) ∈ Word 𝐷)
29 fz0ssnn0 13760 . . . . . . 7 (0...(♯‘𝑊)) ⊆ ℕ0
30 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 = 𝑊 → 𝑤 = 𝑊)
31 dmeq 5884 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 = 𝑊 → dom 𝑤 = dom 𝑊)
32 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 = 𝑊 → 𝐷 = 𝐷)
3330, 31, 32f1eq123d 6817 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 = 𝑊 → (𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷 ↔ 𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷))
3433elrab 3644 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑊 ∈ {𝑤 ∈ Word 𝐷 ∣ 𝑤:dom 𝑤–1-1→𝐷} ↔ (𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷))
3521, 34sylib 221 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷))
3635simprd 501 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷)
37 f1cnv 6850 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷 → ◡𝑊:ran 𝑊–1-1-onto→dom 𝑊)
38 f1of 6825 . . . . . . . . . . . 12 (◡𝑊:ran 𝑊–1-1-onto→dom 𝑊 → ◡𝑊:ran 𝑊⟶dom 𝑊)
3936, 37, 383syl 19 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ◡𝑊:ran 𝑊⟶dom 𝑊)
40 cycpmco2.j . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐽 ∈ ran 𝑊)
4139, 40ffvelcdmd 7086 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (◡𝑊‘𝐽) ∈ dom 𝑊)
42 wrddm 14670 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ Word 𝐷 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
4322, 42syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
4441, 43eleqtrd 2862 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (◡𝑊‘𝐽) ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
45 fzofzp1 13903 . . . . . . . . 9 ((◡𝑊‘𝐽) ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → ((◡𝑊‘𝐽) + 1) ∈ (0...(♯‘𝑊)))
4644, 45syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((◡𝑊‘𝐽) + 1) ∈ (0...(♯‘𝑊)))
473, 46eqeltrid 2864 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐸 ∈ (0...(♯‘𝑊)))
4829, 47sselid 3906 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ0)
49 fzonn0p1 13881 . . . . . 6 (𝐸 ∈ ℕ0 → 𝐸 ∈ (0..^(𝐸 + 1)))
5048, 49syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ (0..^(𝐸 + 1)))
51 ccatws1len 14773 . . . . . . . 8 ((𝑊 prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷 → (♯‘((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)) = ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + 1))
5222, 23, 513syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)) = ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + 1))
53 pfxlen 14838 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 𝐸 ∈ (0...(♯‘𝑊))) → (♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) = 𝐸)
5422, 47, 53syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) = 𝐸)
5554oveq1d 7436 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + 1) = (𝐸 + 1))
5652, 55eqtrd 2795 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)) = (𝐸 + 1))
5756oveq2d 7437 . . . . 5 (𝜑 → (0..^(♯‘((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩))) = (0..^(𝐸 + 1)))
5850, 57eleqtrrd 2863 . . . 4 (𝜑 → 𝐸 ∈ (0..^(♯‘((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩))))
59 ccatval1 14726 . . . 4 ((((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ∈ Word 𝐷 ∧ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩) ∈ Word 𝐷 ∧ 𝐸 ∈ (0..^(♯‘((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)))) → ((((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ++ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩))‘𝐸) = (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)‘𝐸))
6026, 28, 58, 59syl3anc 1398 . . 3 (𝜑 → ((((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩) ++ (𝑊 substr ⟨𝐸, (♯‘𝑊)⟩))‘𝐸) = (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)‘𝐸))
6148nn0zd 12722 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℤ)
62 elfzomin 13876 . . . . . 6 (𝐸 ∈ ℤ → 𝐸 ∈ (𝐸..^(𝐸 + 1)))
6361, 62syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ (𝐸..^(𝐸 + 1)))
64 s1len 14757 . . . . . . . 8 (♯‘⟨“𝐼”⟩) = 1
6564a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘⟨“𝐼”⟩) = 1)
6654, 65oveq12d 7439 . . . . . 6 (𝜑 → ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + (♯‘⟨“𝐼”⟩)) = (𝐸 + 1))
6754, 66oveq12d 7439 . . . . 5 (𝜑 → ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸))..^((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + (♯‘⟨“𝐼”⟩))) = (𝐸..^(𝐸 + 1)))
6863, 67eleqtrrd 2863 . . . 4 (𝜑 → 𝐸 ∈ ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸))..^((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + (♯‘⟨“𝐼”⟩))))
69 ccatval2 14727 . . . 4 (((𝑊 prefix 𝐸) ∈ Word 𝐷 ∧ ⟨“𝐼”⟩ ∈ Word 𝐷 ∧ 𝐸 ∈ ((♯‘(𝑊 prefix 𝐸))..^((♯‘(𝑊 prefix 𝐸)) + (♯‘⟨“𝐼”⟩)))) → (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)‘𝐸) = (⟨“𝐼”⟩‘(𝐸 − (♯‘(𝑊 prefix 𝐸)))))
7024, 8, 68, 69syl3anc 1398 . . 3 (𝜑 → (((𝑊 prefix 𝐸) ++ ⟨“𝐼”⟩)‘𝐸) = (⟨“𝐼”⟩‘(𝐸 − (♯‘(𝑊 prefix 𝐸)))))
7112, 60, 703eqtrd 2799 . 2 (𝜑 → (𝑈‘𝐸) = (⟨“𝐼”⟩‘(𝐸 − (♯‘(𝑊 prefix 𝐸)))))
7254oveq2d 7437 . . . 4 (𝜑 → (𝐸 − (♯‘(𝑊 prefix 𝐸))) = (𝐸 − 𝐸))
7348nn0cnd 12673 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
7473subidd 11661 . . . 4 (𝜑 → (𝐸 − 𝐸) = 0)
7572, 74eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → (𝐸 − (♯‘(𝑊 prefix 𝐸))) = 0)
7675fveq2d 6890 . 2 (𝜑 → (⟨“𝐼”⟩‘(𝐸 − (♯‘(𝑊 prefix 𝐸)))) = (⟨“𝐼”⟩‘0))
77 s1fv 14763 . . 3 (𝐼 ∈ (𝐷 ∖ ran 𝑊) → (⟨“𝐼”⟩‘0) = 𝐼)
786, 77syl 18 . 2 (𝜑 → (⟨“𝐼”⟩‘0) = 𝐼)
7971, 76, 783eqtrd 2799 1 (𝜑 → (𝑈‘𝐸) = 𝐼)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  {crab 3412  Vcvv 3450   ∖ cdif 4045  ⟨cop 4834  ⟨cotp 4857  ◡ccnv 5649  dom cdm 5650  ran crn 5651  ⟶wf 6535  –1-1→wf1 6536  –1-1-onto→wf1o 6538  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421  0cc0 11204  1c1 11205   + caddc 11207   − cmin 11545  ℕ0cn0 12610  ℤcz 12697  ...cfz 13643  ..^cfzo 13792  ♯chash 14478  Word cword 14662   ++ cconcat 14719  ⟨“cs1 14746   substr csubstr 14793   prefix cpfx 14825   splice csplice 14903  Basecbs 17393  SymGrpcsymg 19589  toCycctocyc 33714
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-ot 4858  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-er 8721  df-map 8853  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-sup 9438  df-inf 9439  df-card 10024  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-uz 12970  df-rp 13125  df-fz 13644  df-fzo 13793  df-fl 13936  df-mod 14014  df-hash 14479  df-word 14663  df-concat 14720  df-s1 14747  df-substr 14794  df-pfx 14826  df-splice 14904  df-csh 14945  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-tset 17453  df-efmnd 19071  df-symg 19590  df-tocyc 33715
This theorem is used by:  cycpmco2lem4  33737  cycpmco2lem5  33738  cycpmco2lem6  33739  cycpmco2  33741
  Copyright terms: Public domain W3C validator