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Theorem cycpmrn 31992
Description: The range of the word used to build a cycle is the cycle's orbit, i.e., the set of points it moves. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Nov-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
cycpmrn.1 𝑀 = (toCyc‘𝐷)
cycpmrn.2 (𝜑𝐷𝑉)
cycpmrn.3 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝐷)
cycpmrn.4 (𝜑𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
cycpmrn.5 (𝜑 → 1 < (♯‘𝑊))
Assertion
Ref Expression
cycpmrn (𝜑 → ran 𝑊 = dom ((𝑀𝑊) ∖ I ))

Proof of Theorem cycpmrn
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cycpmrn.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
21ad4antr 730 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
3 simpllr 774 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑥 ∈ dom 𝑊)
4 fzo0ss1 13602 . . . . . . . . . . . . 13 (1..^(♯‘𝑊)) ⊆ (0..^(♯‘𝑊))
5 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)))
6 cycpmrn.3 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝐷)
7 lencl 14421 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑊 ∈ Word 𝐷 → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
86, 7syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
98ad4antr 730 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
109nn0zd 12525 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (♯‘𝑊) ∈ ℤ)
11 1zzd 12534 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 1 ∈ ℤ)
12 fzoaddel2 13628 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → (𝑥 + 1) ∈ (1..^(♯‘𝑊)))
135, 10, 11, 12syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (𝑥 + 1) ∈ (1..^(♯‘𝑊)))
144, 13sselid 3942 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (𝑥 + 1) ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
156ad4antr 730 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑊 ∈ Word 𝐷)
16 wrddm 14409 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑊 ∈ Word 𝐷 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
1715, 16syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
1814, 17eleqtrrd 2841 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (𝑥 + 1) ∈ dom 𝑊)
19 fzossz 13592 . . . . . . . . . . . . . 14 (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ⊆ ℤ
2019, 5sselid 3942 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑥 ∈ ℤ)
2120zred 12607 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑥 ∈ ℝ)
2221ltp1d 12085 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑥 < (𝑥 + 1))
2321, 22ltned 11291 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑥 ≠ (𝑥 + 1))
24 f1veqaeq 7204 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ∧ (𝑥 ∈ dom 𝑊 ∧ (𝑥 + 1) ∈ dom 𝑊)) → ((𝑊𝑥) = (𝑊‘(𝑥 + 1)) → 𝑥 = (𝑥 + 1)))
2524necon3d 2964 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ∧ (𝑥 ∈ dom 𝑊 ∧ (𝑥 + 1) ∈ dom 𝑊)) → (𝑥 ≠ (𝑥 + 1) → (𝑊𝑥) ≠ (𝑊‘(𝑥 + 1))))
2625anassrs 468 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ (𝑥 + 1) ∈ dom 𝑊) → (𝑥 ≠ (𝑥 + 1) → (𝑊𝑥) ≠ (𝑊‘(𝑥 + 1))))
2726imp 407 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ (𝑥 + 1) ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑥 ≠ (𝑥 + 1)) → (𝑊𝑥) ≠ (𝑊‘(𝑥 + 1)))
282, 3, 18, 23, 27syl1111anc 838 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (𝑊𝑥) ≠ (𝑊‘(𝑥 + 1)))
29 cycpmrn.1 . . . . . . . . . . 11 𝑀 = (toCyc‘𝐷)
30 cycpmrn.2 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷𝑉)
3130ad4antr 730 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝐷𝑉)
3229, 31, 15, 2, 5cycpmfv1 31962 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → ((𝑀𝑊)‘(𝑊𝑥)) = (𝑊‘(𝑥 + 1)))
3328, 32neeqtrrd 3018 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → (𝑊𝑥) ≠ ((𝑀𝑊)‘(𝑊𝑥)))
3433necomd 2999 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → ((𝑀𝑊)‘(𝑊𝑥)) ≠ (𝑊𝑥))
35 simplr 767 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → 𝑦 = (𝑊𝑥))
3635fveq2d 6846 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) = ((𝑀𝑊)‘(𝑊𝑥)))
3734, 36, 353netr4d 3021 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1))) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) ≠ 𝑦)
381ad4antr 730 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 𝑊:dom 𝑊1-1𝐷)
396ad3antrrr 728 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 𝑊 ∈ Word 𝐷)
40 eldmne0 31542 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ dom 𝑊𝑊 ≠ ∅)
4140ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 𝑊 ≠ ∅)
42 lennncl 14422 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ Word 𝐷𝑊 ≠ ∅) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ)
4339, 41, 42syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ)
44 lbfzo0 13612 . . . . . . . . . . . 12 (0 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) ↔ (♯‘𝑊) ∈ ℕ)
4543, 44sylibr 233 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
4639, 16syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊)))
4745, 46eleqtrrd 2841 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 0 ∈ dom 𝑊)
4847adantr 481 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 0 ∈ dom 𝑊)
49 simpllr 774 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 𝑥 ∈ dom 𝑊)
50 0red 11158 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
51 cycpmrn.5 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 < (♯‘𝑊))
52 1red 11156 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
538nn0red 12474 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝑊) ∈ ℝ)
5452, 53posdifd 11742 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (1 < (♯‘𝑊) ↔ 0 < ((♯‘𝑊) − 1)))
5551, 54mpbid 231 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < ((♯‘𝑊) − 1))
5650, 55ltned 11291 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≠ ((♯‘𝑊) − 1))
5756ad4antr 730 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 0 ≠ ((♯‘𝑊) − 1))
58 simpr 485 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1))
5957, 58neeqtrrd 3018 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 0 ≠ 𝑥)
60 f1veqaeq 7204 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ∧ (0 ∈ dom 𝑊𝑥 ∈ dom 𝑊)) → ((𝑊‘0) = (𝑊𝑥) → 0 = 𝑥))
6160necon3d 2964 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ∧ (0 ∈ dom 𝑊𝑥 ∈ dom 𝑊)) → (0 ≠ 𝑥 → (𝑊‘0) ≠ (𝑊𝑥)))
6261anassrs 468 . . . . . . . . . 10 (((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ∧ 0 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) → (0 ≠ 𝑥 → (𝑊‘0) ≠ (𝑊𝑥)))
6362imp 407 . . . . . . . . 9 ((((𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 ∧ 0 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 0 ≠ 𝑥) → (𝑊‘0) ≠ (𝑊𝑥))
6438, 48, 49, 59, 63syl1111anc 838 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → (𝑊‘0) ≠ (𝑊𝑥))
65 simplr 767 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 𝑦 = (𝑊𝑥))
6665fveq2d 6846 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) = ((𝑀𝑊)‘(𝑊𝑥)))
6730ad4antr 730 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 𝐷𝑉)
686ad4antr 730 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 𝑊 ∈ Word 𝐷)
6943nngt0d 12202 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 0 < (♯‘𝑊))
7069adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → 0 < (♯‘𝑊))
7129, 67, 68, 38, 70, 58cycpmfv2 31963 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → ((𝑀𝑊)‘(𝑊𝑥)) = (𝑊‘0))
7266, 71eqtrd 2776 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) = (𝑊‘0))
7364, 72, 653netr4d 3021 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) ∧ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) ≠ 𝑦)
74 simplr 767 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 𝑥 ∈ dom 𝑊)
7574, 46eleqtrd 2840 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
76 0z 12510 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℤ
77 0p1e1 12275 . . . . . . . . . . . . . 14 (0 + 1) = 1
7877fveq2i 6845 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤ‘(0 + 1)) = (ℤ‘1)
79 nnuz 12806 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ = (ℤ‘1)
8078, 79eqtr4i 2767 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ‘(0 + 1)) = ℕ
8143, 80eleqtrrdi 2849 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → (♯‘𝑊) ∈ (ℤ‘(0 + 1)))
82 fzosplitsnm1 13647 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℤ ∧ (♯‘𝑊) ∈ (ℤ‘(0 + 1))) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∪ {((♯‘𝑊) − 1)}))
8376, 81, 82sylancr 587 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∪ {((♯‘𝑊) − 1)}))
8475, 83eleqtrd 2840 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → 𝑥 ∈ ((0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∪ {((♯‘𝑊) − 1)}))
85 elun 4108 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ((0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∪ {((♯‘𝑊) − 1)}) ↔ (𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∨ 𝑥 ∈ {((♯‘𝑊) − 1)}))
8684, 85sylib 217 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → (𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∨ 𝑥 ∈ {((♯‘𝑊) − 1)}))
87 velsn 4602 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ {((♯‘𝑊) − 1)} ↔ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1))
8887orbi2i 911 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∨ 𝑥 ∈ {((♯‘𝑊) − 1)}) ↔ (𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∨ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)))
8986, 88sylib 217 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → (𝑥 ∈ (0..^((♯‘𝑊) − 1)) ∨ 𝑥 = ((♯‘𝑊) − 1)))
9037, 73, 89mpjaodan 957 . . . . . 6 ((((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝑊) ∧ 𝑦 = (𝑊𝑥)) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) ≠ 𝑦)
91 f1fun 6740 . . . . . . . 8 (𝑊:dom 𝑊1-1𝐷 → Fun 𝑊)
92 elrnrexdmb 7040 . . . . . . . 8 (Fun 𝑊 → (𝑦 ∈ ran 𝑊 ↔ ∃𝑥 ∈ dom 𝑊 𝑦 = (𝑊𝑥)))
931, 91, 923syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑦 ∈ ran 𝑊 ↔ ∃𝑥 ∈ dom 𝑊 𝑦 = (𝑊𝑥)))
9493biimpa 477 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) → ∃𝑥 ∈ dom 𝑊 𝑦 = (𝑊𝑥))
9590, 94r19.29a 3159 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) → ((𝑀𝑊)‘𝑦) ≠ 𝑦)
96 eqid 2736 . . . . . . . . . 10 (SymGrp‘𝐷) = (SymGrp‘𝐷)
9729, 30, 6, 1, 96cycpmcl 31965 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀𝑊) ∈ (Base‘(SymGrp‘𝐷)))
98 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(SymGrp‘𝐷)) = (Base‘(SymGrp‘𝐷))
9996, 98elsymgbas 19155 . . . . . . . . . 10 (𝐷𝑉 → ((𝑀𝑊) ∈ (Base‘(SymGrp‘𝐷)) ↔ (𝑀𝑊):𝐷1-1-onto𝐷))
10030, 99syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀𝑊) ∈ (Base‘(SymGrp‘𝐷)) ↔ (𝑀𝑊):𝐷1-1-onto𝐷))
10197, 100mpbid 231 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀𝑊):𝐷1-1-onto𝐷)
102 f1ofn 6785 . . . . . . . 8 ((𝑀𝑊):𝐷1-1-onto𝐷 → (𝑀𝑊) Fn 𝐷)
103101, 102syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝑊) Fn 𝐷)
104103adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) → (𝑀𝑊) Fn 𝐷)
105 wrdf 14407 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ Word 𝐷𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷)
106 frn 6675 . . . . . . . 8 (𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝐷 → ran 𝑊𝐷)
1076, 105, 1063syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ran 𝑊𝐷)
108107sselda 3944 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) → 𝑦𝐷)
109 fnelnfp 7123 . . . . . 6 (((𝑀𝑊) Fn 𝐷𝑦𝐷) → (𝑦 ∈ dom ((𝑀𝑊) ∖ I ) ↔ ((𝑀𝑊)‘𝑦) ≠ 𝑦))
110104, 108, 109syl2anc 584 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) → (𝑦 ∈ dom ((𝑀𝑊) ∖ I ) ↔ ((𝑀𝑊)‘𝑦) ≠ 𝑦))
11195, 110mpbird 256 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ ran 𝑊) → 𝑦 ∈ dom ((𝑀𝑊) ∖ I ))
112111ex 413 . . 3 (𝜑 → (𝑦 ∈ ran 𝑊𝑦 ∈ dom ((𝑀𝑊) ∖ I )))
113112ssrdv 3950 . 2 (𝜑 → ran 𝑊 ⊆ dom ((𝑀𝑊) ∖ I ))
11429, 30, 6, 1tocycfv 31958 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀𝑊) = (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)))
115114difeq1d 4081 . . . 4 (𝜑 → ((𝑀𝑊) ∖ I ) = ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)) ∖ I ))
116115dmeqd 5861 . . 3 (𝜑 → dom ((𝑀𝑊) ∖ I ) = dom ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)) ∖ I ))
117 difundir 4240 . . . . . 6 ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)) ∖ I ) = ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∖ I ) ∪ (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ))
118 resdifcom 5956 . . . . . . . 8 (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∖ I ) = (( I ∖ I ) ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊))
119 difid 4330 . . . . . . . . 9 ( I ∖ I ) = ∅
120119reseq1i 5933 . . . . . . . 8 (( I ∖ I ) ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = (∅ ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊))
121 0res 31522 . . . . . . . 8 (∅ ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) = ∅
122118, 120, 1213eqtri 2768 . . . . . . 7 (( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∖ I ) = ∅
123122uneq1i 4119 . . . . . 6 ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∖ I ) ∪ (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I )) = (∅ ∪ (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ))
124 0un 4352 . . . . . 6 (∅ ∪ (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I )) = (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I )
125117, 123, 1243eqtri 2768 . . . . 5 ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)) ∖ I ) = (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I )
126125dmeqi 5860 . . . 4 dom ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)) ∖ I ) = dom (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I )
127 difss 4091 . . . . . 6 (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ) ⊆ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)
128 dmss 5858 . . . . . 6 ((((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ) ⊆ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) → dom (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ) ⊆ dom ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊))
129127, 128ax-mp 5 . . . . 5 dom (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ) ⊆ dom ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)
130 dmcoss 5926 . . . . . 6 dom ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ⊆ dom 𝑊
131 df-rn 5644 . . . . . 6 ran 𝑊 = dom 𝑊
132130, 131sseqtrri 3981 . . . . 5 dom ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ⊆ ran 𝑊
133129, 132sstri 3953 . . . 4 dom (((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊) ∖ I ) ⊆ ran 𝑊
134126, 133eqsstri 3978 . . 3 dom ((( I ↾ (𝐷 ∖ ran 𝑊)) ∪ ((𝑊 cyclShift 1) ∘ 𝑊)) ∖ I ) ⊆ ran 𝑊
135116, 134eqsstrdi 3998 . 2 (𝜑 → dom ((𝑀𝑊) ∖ I ) ⊆ ran 𝑊)
136113, 135eqssd 3961 1 (𝜑 → ran 𝑊 = dom ((𝑀𝑊) ∖ I ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  wo 845   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2943  wrex 3073  cdif 3907  cun 3908  wss 3910  c0 4282  {csn 4586   class class class wbr 5105   I cid 5530  ccnv 5632  dom cdm 5633  ran crn 5634  cres 5635  ccom 5637  Fun wfun 6490   Fn wfn 6491  wf 6492  1-1wf1 6493  1-1-ontowf1o 6495  cfv 6496  (class class class)co 7357  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054   < clt 11189  cmin 11385  cn 12153  0cn0 12413  cz 12499  cuz 12763  ..^cfzo 13567  chash 14230  Word cword 14402   cyclShift ccsh 14676  Basecbs 17083  SymGrpcsymg 19148  toCycctocyc 31955
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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-tp 4591  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-er 8648  df-map 8767  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9378  df-inf 9379  df-card 9875  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-4 12218  df-5 12219  df-6 12220  df-7 12221  df-8 12222  df-9 12223  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-fz 13425  df-fzo 13568  df-fl 13697  df-mod 13775  df-hash 14231  df-word 14403  df-concat 14459  df-substr 14529  df-pfx 14559  df-csh 14677  df-struct 17019  df-sets 17036  df-slot 17054  df-ndx 17066  df-base 17084  df-ress 17113  df-plusg 17146  df-tset 17152  df-efmnd 18679  df-symg 19149  df-tocyc 31956
This theorem is referenced by:  tocyccntz  31993
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