MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  efgrelex Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem efgrelex 18988
Description: If two words 𝐴, 𝐵 are related under the free group equivalence, then there exist two extension sequences 𝑎, 𝑏 such that 𝑎 ends at 𝐴, 𝑏 ends at 𝐵, and 𝑎 and 𝐵 have the same starting point. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
efgval.w 𝑊 = ( I ‘Word (𝐼 × 2o))
efgval.r = ( ~FG𝐼)
efgval2.m 𝑀 = (𝑦𝐼, 𝑧 ∈ 2o ↦ ⟨𝑦, (1o𝑧)⟩)
efgval2.t 𝑇 = (𝑣𝑊 ↦ (𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑣)), 𝑤 ∈ (𝐼 × 2o) ↦ (𝑣 splice ⟨𝑛, 𝑛, ⟨“𝑤(𝑀𝑤)”⟩⟩)))
efgred.d 𝐷 = (𝑊 𝑥𝑊 ran (𝑇𝑥))
efgred.s 𝑆 = (𝑚 ∈ {𝑡 ∈ (Word 𝑊 ∖ {∅}) ∣ ((𝑡‘0) ∈ 𝐷 ∧ ∀𝑘 ∈ (1..^(♯‘𝑡))(𝑡𝑘) ∈ ran (𝑇‘(𝑡‘(𝑘 − 1))))} ↦ (𝑚‘((♯‘𝑚) − 1)))
Assertion
Ref Expression
efgrelex (𝐴 𝐵 → ∃𝑎 ∈ (𝑆 “ {𝐴})∃𝑏 ∈ (𝑆 “ {𝐵})(𝑎‘0) = (𝑏‘0))
Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝐴   𝑦,𝑎,𝑧,𝑏   𝑡,𝑛,𝑣,𝑤,𝑦,𝑧   𝑚,𝑎,𝑛,𝑡,𝑣,𝑤,𝑥,𝑀,𝑏   𝑘,𝑎,𝑇,𝑏,𝑚,𝑡,𝑥   𝑊,𝑎,𝑏   𝑘,𝑛,𝑣,𝑤,𝑦,𝑧,𝑊,𝑚,𝑡,𝑥   ,𝑎,𝑏,𝑚,𝑡,𝑥,𝑦,𝑧   𝐵,𝑎,𝑏   𝑆,𝑎,𝑏   𝐼,𝑎,𝑏,𝑚,𝑛,𝑡,𝑣,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝐷,𝑎,𝑏,𝑚,𝑡
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑡,𝑘,𝑚,𝑛)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑡,𝑘,𝑚,𝑛)   𝐷(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑘,𝑛)   (𝑤,𝑣,𝑘,𝑛)   𝑆(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑡,𝑘,𝑚,𝑛)   𝑇(𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑛)   𝐼(𝑘)   𝑀(𝑦,𝑧,𝑘)

Proof of Theorem efgrelex
Dummy variables 𝑐 𝑑 𝑖 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 efgval.w . . . 4 𝑊 = ( I ‘Word (𝐼 × 2o))
2 efgval.r . . . 4 = ( ~FG𝐼)
3 efgval2.m . . . 4 𝑀 = (𝑦𝐼, 𝑧 ∈ 2o ↦ ⟨𝑦, (1o𝑧)⟩)
4 efgval2.t . . . 4 𝑇 = (𝑣𝑊 ↦ (𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑣)), 𝑤 ∈ (𝐼 × 2o) ↦ (𝑣 splice ⟨𝑛, 𝑛, ⟨“𝑤(𝑀𝑤)”⟩⟩)))
5 efgred.d . . . 4 𝐷 = (𝑊 𝑥𝑊 ran (𝑇𝑥))
6 efgred.s . . . 4 𝑆 = (𝑚 ∈ {𝑡 ∈ (Word 𝑊 ∖ {∅}) ∣ ((𝑡‘0) ∈ 𝐷 ∧ ∀𝑘 ∈ (1..^(♯‘𝑡))(𝑡𝑘) ∈ ran (𝑇‘(𝑡‘(𝑘 − 1))))} ↦ (𝑚‘((♯‘𝑚) − 1)))
7 eqid 2738 . . . 4 {⟨𝑖, 𝑗⟩ ∣ ∃𝑐 ∈ (𝑆 “ {𝑖})∃𝑑 ∈ (𝑆 “ {𝑗})(𝑐‘0) = (𝑑‘0)} = {⟨𝑖, 𝑗⟩ ∣ ∃𝑐 ∈ (𝑆 “ {𝑖})∃𝑑 ∈ (𝑆 “ {𝑗})(𝑐‘0) = (𝑑‘0)}
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7efgrelexlemb 18987 . . 3 ⊆ {⟨𝑖, 𝑗⟩ ∣ ∃𝑐 ∈ (𝑆 “ {𝑖})∃𝑑 ∈ (𝑆 “ {𝑗})(𝑐‘0) = (𝑑‘0)}
98ssbri 5072 . 2 (𝐴 𝐵𝐴{⟨𝑖, 𝑗⟩ ∣ ∃𝑐 ∈ (𝑆 “ {𝑖})∃𝑑 ∈ (𝑆 “ {𝑗})(𝑐‘0) = (𝑑‘0)}𝐵)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 7efgrelexlema 18986 . 2 (𝐴{⟨𝑖, 𝑗⟩ ∣ ∃𝑐 ∈ (𝑆 “ {𝑖})∃𝑑 ∈ (𝑆 “ {𝑗})(𝑐‘0) = (𝑑‘0)}𝐵 ↔ ∃𝑎 ∈ (𝑆 “ {𝐴})∃𝑏 ∈ (𝑆 “ {𝐵})(𝑎‘0) = (𝑏‘0))
119, 10sylib 221 1 (𝐴 𝐵 → ∃𝑎 ∈ (𝑆 “ {𝐴})∃𝑏 ∈ (𝑆 “ {𝐵})(𝑎‘0) = (𝑏‘0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1542  wcel 2113  wral 3053  wrex 3054  {crab 3057  cdif 3838  c0 4209  {csn 4513  cop 4519  cotp 4521   ciun 4878   class class class wbr 5027  {copab 5089  cmpt 5107   I cid 5424   × cxp 5517  ccnv 5518  ran crn 5520  cima 5522  cfv 6333  (class class class)co 7164  cmpo 7166  1oc1o 8117  2oc2o 8118  0cc0 10608  1c1 10609  cmin 10941  ...cfz 12974  ..^cfzo 13117  chash 13775  Word cword 13948   splice csplice 14193  ⟨“cs2 14285   ~FG cefg 18943
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2019  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2710  ax-rep 5151  ax-sep 5164  ax-nul 5171  ax-pow 5229  ax-pr 5293  ax-un 7473  ax-cnex 10664  ax-resscn 10665  ax-1cn 10666  ax-icn 10667  ax-addcl 10668  ax-addrcl 10669  ax-mulcl 10670  ax-mulrcl 10671  ax-mulcom 10672  ax-addass 10673  ax-mulass 10674  ax-distr 10675  ax-i2m1 10676  ax-1ne0 10677  ax-1rid 10678  ax-rnegex 10679  ax-rrecex 10680  ax-cnre 10681  ax-pre-lttri 10682  ax-pre-lttrn 10683  ax-pre-ltadd 10684  ax-pre-mulgt0 10685
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2730  df-clel 2811  df-nfc 2881  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3058  df-rex 3059  df-reu 3060  df-rab 3062  df-v 3399  df-sbc 3680  df-csb 3789  df-dif 3844  df-un 3846  df-in 3848  df-ss 3858  df-pss 3860  df-nul 4210  df-if 4412  df-pw 4487  df-sn 4514  df-pr 4516  df-tp 4518  df-op 4520  df-ot 4522  df-uni 4794  df-int 4834  df-iun 4880  df-br 5028  df-opab 5090  df-mpt 5108  df-tr 5134  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6123  df-ord 6169  df-on 6170  df-lim 6171  df-suc 6172  df-iota 6291  df-fun 6335  df-fn 6336  df-f 6337  df-f1 6338  df-fo 6339  df-f1o 6340  df-fv 6341  df-riota 7121  df-ov 7167  df-oprab 7168  df-mpo 7169  df-om 7594  df-1st 7707  df-2nd 7708  df-wrecs 7969  df-recs 8030  df-rdg 8068  df-1o 8124  df-2o 8125  df-er 8313  df-ec 8315  df-map 8432  df-en 8549  df-dom 8550  df-sdom 8551  df-fin 8552  df-card 9434  df-pnf 10748  df-mnf 10749  df-xr 10750  df-ltxr 10751  df-le 10752  df-sub 10943  df-neg 10944  df-nn 11710  df-2 11772  df-n0 11970  df-xnn0 12042  df-z 12056  df-uz 12318  df-rp 12466  df-fz 12975  df-fzo 13118  df-hash 13776  df-word 13949  df-concat 14005  df-s1 14032  df-substr 14085  df-pfx 14115  df-splice 14194  df-s2 14292  df-efg 18946
This theorem is referenced by:  efgredeu  18989
  Copyright terms: Public domain W3C validator