Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  gpgprismgr4cycllem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gpgprismgr4cycllem3 48785
Description: Lemma 3 for gpgprismgr4cycl0 48794. (Contributed by AV, 5-Nov-2025.)
Hypothesis
Ref Expression
gpgprismgr4cycllem1.f 𝐹 = ⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩
Assertion
Ref Expression
gpgprismgr4cycllem3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 ∈ (0..^4)) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑁   𝑥,𝑋
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem gpgprismgr4cycllem3
StepHypRef Expression
1 fzo0to42pr 13782 . . . . 5 (0..^4) = ({0, 1} ∪ {2, 3})
21eleq2i 2861 . . . 4 (𝑋 ∈ (0..^4) ↔ 𝑋 ∈ ({0, 1} ∪ {2, 3}))
3 elun 4115 . . . 4 (𝑋 ∈ ({0, 1} ∪ {2, 3}) ↔ (𝑋 ∈ {0, 1} ∨ 𝑋 ∈ {2, 3}))
42, 3bitri 278 . . 3 (𝑋 ∈ (0..^4) ↔ (𝑋 ∈ {0, 1} ∨ 𝑋 ∈ {2, 3}))
5 elpri 4618 . . . . 5 (𝑋 ∈ {0, 1} → (𝑋 = 0 ∨ 𝑋 = 1))
6 c0ex 11200 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
76prid1 4733 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ {0, 1}
87a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 0 ∈ {0, 1})
9 eluz3nn 12913 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
10 lbfzo0 13728 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ (0..^𝑁) ↔ 𝑁 ∈ ℕ)
119, 10sylibr 237 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 0 ∈ (0..^𝑁))
128, 11opelxpd 5701 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 1nn0 12520 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ0
1413a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ ℕ0)
15 uzuzle23 12908 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ (ℤ‘2))
16 eluz2gt1 12944 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝑁)
1715, 16syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 < 𝑁)
18 elfzo0 13729 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ (0..^𝑁) ↔ (1 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁))
1914, 9, 17, 18syl3anbrc 1360 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ (0..^𝑁))
208, 19opelxpd 5701 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
21 prelpwi 5429 . . . . . . . . 9 ((⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
2212, 20, 21syl2anc 595 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
23 opeq2 4843 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, 0⟩)
24 oveq1 7418 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = (0 + 1))
2524oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 0 → ((𝑥 + 1) mod 𝑁) = ((0 + 1) mod 𝑁))
2625opeq2d 4849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
2723, 26preq12d 4712 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
2827eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
29 opeq2 4843 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨1, 𝑥⟩ = ⟨1, 0⟩)
3023, 29preq12d 4712 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩})
3130eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
3225opeq2d 4849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
3329, 32preq12d 4712 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
3433eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
3528, 31, 343orbi123d 1461 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})))
36 eluzelre 12873 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℝ)
37 1mod 13936 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑁) → (1 mod 𝑁) = 1)
3836, 17, 37syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → (1 mod 𝑁) = 1)
39 1e0p1 12758 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0 + 1)
4039oveq1i 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (1 mod 𝑁) = ((0 + 1) mod 𝑁)
4138, 40eqtr3di 2819 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 = ((0 + 1) mod 𝑁))
4241opeq2d 4849 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 1⟩ = ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
4342preq2d 4711 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
44433mix1d 1353 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
4535, 11, 44rspcedvdw 3593 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
4622, 45jca 520 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
47 fveq2 6882 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘0))
48 gpgprismgr4cycllem1.f . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = ⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩
4948fveq1i 6883 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘0) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘0)
50 prex 5410 . . . . . . . . . . . 12 {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ V
51 s4fv0 14932 . . . . . . . . . . . 12 ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ V → (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘0) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩})
5250, 51ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘0) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩}
5349, 52eqtri 2792 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘0) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩}
5447, 53eqtrdi 2820 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 0 → (𝐹𝑋) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩})
5554eleq1d 2854 . . . . . . . 8 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
5654eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
5754eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
5854eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
5956, 57, 583orbi123d 1461 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 0 → (((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
6059rexbidv 3195 . . . . . . . 8 (𝑋 = 0 → (∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
6155, 60anbi12d 643 . . . . . . 7 (𝑋 = 0 → (((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})) ↔ ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
6246, 61imbitrrid 249 . . . . . 6 (𝑋 = 0 → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
63 1ex 11203 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ V
6463prid2 4734 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ {0, 1}
6564a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ {0, 1})
6665, 19opelxpd 5701 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
67 prelpwi 5429 . . . . . . . . 9 ((⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
6820, 66, 67syl2anc 595 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
69 opeq2 4843 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, 1⟩)
70 oveq1 7418 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = (1 + 1))
7170oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 1 → ((𝑥 + 1) mod 𝑁) = ((1 + 1) mod 𝑁))
7271opeq2d 4849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩)
7369, 72preq12d 4712 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
7473eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩}))
75 opeq2 4843 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨1, 𝑥⟩ = ⟨1, 1⟩)
7669, 75preq12d 4712 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
7776eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}))
7871opeq2d 4849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩)
7975, 78preq12d 4712 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
8079eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩}))
8174, 77, 803orbi123d 1461 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → (({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})))
82 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
83823mix2i 1351 . . . . . . . . . 10 ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
8483a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩}))
8581, 19, 84rspcedvdw 3593 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
8668, 85jca 520 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
87 fveq2 6882 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘1))
8848fveq1i 6883 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘1) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘1)
89 prex 5410 . . . . . . . . . . . 12 {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ V
90 s4fv1 14933 . . . . . . . . . . . 12 ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ V → (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘1) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
9189, 90ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘1) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
9288, 91eqtri 2792 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘1) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
9387, 92eqtrdi 2820 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 1 → (𝐹𝑋) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
9493eleq1d 2854 . . . . . . . 8 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
9593eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
9693eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
9793eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
9895, 96, 973orbi123d 1461 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 1 → (((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
9998rexbidv 3195 . . . . . . . 8 (𝑋 = 1 → (∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
10094, 99anbi12d 643 . . . . . . 7 (𝑋 = 1 → (((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})) ↔ ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
10186, 100imbitrrid 249 . . . . . 6 (𝑋 = 1 → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
10262, 101jaoi 870 . . . . 5 ((𝑋 = 0 ∨ 𝑋 = 1) → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
1035, 102syl 18 . . . 4 (𝑋 ∈ {0, 1} → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
104 elpri 4618 . . . . 5 (𝑋 ∈ {2, 3} → (𝑋 = 2 ∨ 𝑋 = 3))
10565, 11opelxpd 5701 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
10666, 105jca 520 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → (⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
107106adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → (⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
108 prelpwi 5429 . . . . . . . . . 10 ((⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
109107, 108syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
11027eqeq2d 2780 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
11130eqeq2d 2780 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
11233eqeq2d 2780 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
113110, 111, 1123orbi123d 1461 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → (({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})))
114 prcom 4703 . . . . . . . . . . . . 13 {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, 1⟩}
11541opeq2d 4849 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 1⟩ = ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
116115preq2d 4711 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 0⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
117114, 116eqtrid 2816 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
1181173mix3d 1355 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
119113, 11, 118rspcedvdw 3593 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
120119adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
121109, 120jca 520 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
122 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘2))
12348fveq1i 6883 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹‘2) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘2)
124 prex 5410 . . . . . . . . . . . . . 14 {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ V
125 s4fv2 14934 . . . . . . . . . . . . . 14 ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ V → (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘2) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩})
126124, 125ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘2) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩}
127123, 126eqtri 2792 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹‘2) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩}
128122, 127eqtrdi 2820 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 = 2 → (𝐹𝑋) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩})
129128eleq1d 2854 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
130128eqeq1d 2771 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
131128eqeq1d 2771 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
132128eqeq1d 2771 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
133130, 131, 1323orbi123d 1461 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 = 2 → (((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
134133rexbidv 3195 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 2 → (∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
135129, 134anbi12d 643 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 2 → (((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})) ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
136135adantl 486 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → (((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})) ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
137121, 136mpbird 260 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
138137expcom 418 . . . . . 6 (𝑋 = 2 → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
139 prelpwi 5429 . . . . . . . . 9 ((⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
140105, 12, 139syl2anc 595 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
14127eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
14230eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
14333eqeq2d 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
144141, 142, 1433orbi123d 1461 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})))
145 prcom 4703 . . . . . . . . . . 11 {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}
1461453mix2i 1351 . . . . . . . . . 10 ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
147146a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩}))
148144, 11, 147rspcedvdw 3593 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
149140, 148jca 520 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
150 fveq2 6882 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘3))
15148fveq1i 6883 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘3) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘3)
152 prex 5410 . . . . . . . . . . . 12 {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ V
153 s4fv3 14935 . . . . . . . . . . . 12 ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ V → (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘3) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩})
154152, 153ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘3) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}
155151, 154eqtri 2792 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘3) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}
156150, 155eqtrdi 2820 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 3 → (𝐹𝑋) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩})
157156eleq1d 2854 . . . . . . . 8 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
158156eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
159156eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
160156eqeq1d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
161158, 159, 1603orbi123d 1461 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 3 → (((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
162161rexbidv 3195 . . . . . . . 8 (𝑋 = 3 → (∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}) ↔ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
163157, 162anbi12d 643 . . . . . . 7 (𝑋 = 3 → (((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})) ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
164149, 163imbitrrid 249 . . . . . 6 (𝑋 = 3 → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
165138, 164jaoi 870 . . . . 5 ((𝑋 = 2 ∨ 𝑋 = 3) → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
166104, 165syl 18 . . . 4 (𝑋 ∈ {2, 3} → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
167103, 166jaoi 870 . . 3 ((𝑋 ∈ {0, 1} ∨ 𝑋 ∈ {2, 3}) → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
1684, 167sylbi 220 . 2 (𝑋 ∈ (0..^4) → (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))))
169168impcom 412 1 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 ∈ (0..^4)) → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ∃𝑥 ∈ (0..^𝑁)((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ∨ (𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400  wo 860  w3o 1100   = wceq 1567  wcel 2149  wrex 3095  Vcvv 3463  cun 3911  𝒫 cpw 4567  {cpr 4596  cop 4600   class class class wbr 5113   × cxp 5660  cfv 6537  (class class class)co 7411  cr 11099  0cc0 11100  1c1 11101   + caddc 11103   < clt 11243  cn 12233  2c2 12295  3c3 12296  4c4 12297  0cn0 12504  cuz 12862  ..^cfzo 13682   mod cmo 13902  ⟨“cs4 14880
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177  ax-pre-sup 11178
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-er 8694  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-sup 9402  df-inf 9403  df-card 9925  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11872  df-nn 12234  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-n0 12505  df-z 12592  df-uz 12863  df-rp 13017  df-fz 13536  df-fzo 13683  df-fl 13825  df-mod 13903  df-hash 14367  df-word 14551  df-concat 14608  df-s1 14634  df-s2 14885  df-s3 14886  df-s4 14887
This theorem is referenced by:  gpgprismgr4cycllem10  48792
  Copyright terms: Public domain W3C validator