Theorem cycpmfv3 33079

Description: Values outside of the orbit are unchanged by a cycle. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Sep-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
tocycval.1	⊢ 𝐶 = (toCyc‘𝐷)
tocycfv.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑉)
tocycfv.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Word 𝐷)
tocycfv.1	⊢ (𝜑 → 𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷)
cycpmfv3.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
cycpmfv3.2	⊢ (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ ran 𝑊)

Assertion

Ref	Expression
cycpmfv3	⊢ (𝜑 → ((𝐶‘𝑊)‘𝑋) = 𝑋)

Proof of Theorem cycpmfv3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		tocycval.1	. . . 4 ⊢ 𝐶 = (toCyc‘𝐷)
2		tocycfv.d	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑉)
3		tocycfv.w	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Word 𝐷)
4		tocycfv.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷)
5	1, 2, 3, 4	tocycfv 33073	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘𝑊) = (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊)))
6	5	fveq1d 6824	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐶‘𝑊)‘𝑋) = ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊))‘𝑋))
7		f1oi 6801	. . . 4 ⊢ ( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)):(𝐷 ∖ ran 𝑊)–1-1-onto→(𝐷 ∖ ran 𝑊)
8		f1ofn 6764	. . . 4 ⊢ (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)):(𝐷 ∖ ran 𝑊)–1-1-onto→(𝐷 ∖ ran 𝑊) → ( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) Fn (𝐷 ∖ ran 𝑊))
9	7, 8	mp1i 13	. . 3 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) Fn (𝐷 ∖ ran 𝑊))
10		1zzd 12500	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
11		cshwf 14704	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝐷 ∧ 1 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
12	3, 10, 11	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1):(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
13	12	ffnd 6652	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑊 cyclShift 1) Fn (0..^(♯‘𝑊)))
14		df-f1 6486	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊:dom 𝑊–1-1→𝐷 ↔ (𝑊:dom 𝑊⟶𝐷 ∧ Fun ◡𝑊))
15	4, 14	sylib 218	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑊:dom 𝑊⟶𝐷 ∧ Fun ◡𝑊))
16	15	simprd 495	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → Fun ◡𝑊)
17	16	funfnd 6512	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ◡𝑊 Fn dom ◡𝑊)
18		df-rn 5627	. . . . . 6 ⊢ ran 𝑊 = dom ◡𝑊
19	18	fneq2i 6579	. . . . 5 ⊢ (◡𝑊 Fn ran 𝑊 ↔ ◡𝑊 Fn dom ◡𝑊)
20	17, 19	sylibr 234	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ◡𝑊 Fn ran 𝑊)
21		dfdm4 5835	. . . . . 6 ⊢ dom 𝑊 = ran ◡𝑊
22	21	eqimss2i 3996	. . . . 5 ⊢ ran ◡𝑊 ⊆ dom 𝑊
23		wrdfn 14432	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝐷 → 𝑊 Fn (0..^(♯‘𝑊)))
24	3, 23	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 Fn (0..^(♯‘𝑊)))
25	24	fndmd 6586	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
26	22, 25	sseqtrid 3977	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran ◡𝑊 ⊆ (0..^(♯‘𝑊)))
27		fnco 6599	. . . 4 ⊢ (((𝑊 cyclShift 1) Fn (0..^(♯‘𝑊)) ∧ ◡𝑊 Fn ran 𝑊 ∧ ran ◡𝑊 ⊆ (0..^(♯‘𝑊))) → ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊) Fn ran 𝑊)
28	13, 20, 26, 27	syl3anc 1373	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊) Fn ran 𝑊)
29		disjdifr 4423	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅
30	29	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅)
31		cycpmfv3.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
32		cycpmfv3.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ ran 𝑊)
33	31, 32	eldifd 3913	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐷 ∖ ran 𝑊))
34		fvun1 6913	. . 3 ⊢ ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) Fn (𝐷 ∖ ran 𝑊) ∧ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊) Fn ran 𝑊 ∧ (((𝐷 ∖ ran 𝑊) ∩ ran 𝑊) = ∅ ∧ 𝑋 ∈ (𝐷 ∖ ran 𝑊))) → ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊))‘𝑋) = (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊))‘𝑋))
35	9, 28, 30, 33, 34	syl112anc 1376	. 2 ⊢ (𝜑 → ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ ◡𝑊))‘𝑋) = (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊))‘𝑋))
36		fvresi 7107	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐷 ∖ ran 𝑊) → (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊))‘𝑋) = 𝑋)
37	33, 36	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊))‘𝑋) = 𝑋)
38	6, 35, 37	3eqtrd 2770	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐶‘𝑊)‘𝑋) = 𝑋)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2111   ∖ cdif 3899   ∪ cun 3900   ∩ cin 3901   ⊆ wss 3902  ∅c0 4283   I cid 5510  ^◡ccnv 5615  dom cdm 5616  ran crn 5617   ↾ cres 5618   ∘ ccom 5620  Fun wfun 6475   Fn wfn 6476  ⟶wf 6477  –1-1→wf1 6478  –1-1-onto→wf1o 6480  ‘cfv 6481  (class class class)co 7346  0cc0 11003  1c1 11004  ℤcz 12465  ..^cfzo 13551  ♯chash 14234  Word cword 14417   cyclShift ccsh 14692  toCycctocyc 33070

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 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5217  ax-sep 5234  ax-nul 5244  ax-pow 5303  ax-pr 5370  ax-un 7668  ax-cnex 11059  ax-resscn 11060  ax-1cn 11061  ax-icn 11062  ax-addcl 11063  ax-addrcl 11064  ax-mulcl 11065  ax-mulrcl 11066  ax-mulcom 11067  ax-addass 11068  ax-mulass 11069  ax-distr 11070  ax-i2m1 11071  ax-1ne0 11072  ax-1rid 11073  ax-rnegex 11074  ax-rrecex 11075  ax-cnre 11076  ax-pre-lttri 11077  ax-pre-lttrn 11078  ax-pre-ltadd 11079  ax-pre-mulgt0 11080  ax-pre-sup 11081

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 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4476  df-pw 4552  df-sn 4577  df-pr 4579  df-op 4583  df-uni 4860  df-int 4898  df-iun 4943  df-br 5092  df-opab 5154  df-mpt 5173  df-tr 5199  df-id 5511  df-eprel 5516  df-po 5524  df-so 5525  df-fr 5569  df-we 5571  df-xp 5622  df-rel 5623  df-cnv 5624  df-co 5625  df-dm 5626  df-rn 5627  df-res 5628  df-ima 5629  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-er 8622  df-map 8752  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-fin 8873  df-sup 9326  df-inf 9327  df-card 9829  df-pnf 11145  df-mnf 11146  df-xr 11147  df-ltxr 11148  df-le 11149  df-sub 11343  df-neg 11344  df-div 11772  df-nn 12123  df-n0 12379  df-z 12466  df-uz 12730  df-rp 12888  df-fz 13405  df-fzo 13552  df-fl 13693  df-mod 13771  df-hash 14235  df-word 14418  df-concat 14475  df-substr 14546  df-pfx 14576  df-csh 14693  df-tocyc 33071

This theorem is referenced by:  cycpmco2  33097  cyc2fvx  33098  cyc3co2  33104