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 49027
Description: Lemma 3 for gpgprismgr4cycl0 49036. (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 13831 . . . . 5 (0..^4) = ({0, 1} ∪ {2, 3})
21eleq2i 2852 . . . 4 (𝑋 ∈ (0..^4) ↔ 𝑋 ∈ ({0, 1} ∪ {2, 3}))
3 elun 4100 . . . 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 4608 . . . . 5 (𝑋 ∈ {0, 1} → (𝑋 = 0 ∨ 𝑋 = 1))
6 0elpr01 11247 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ {0, 1}
76a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 0 ∈ {0, 1})
8 eluz3nn 12960 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
9 lbfzo0 13777 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ (0..^𝑁) ↔ 𝑁 ∈ ℕ)
108, 9sylibr 237 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 0 ∈ (0..^𝑁))
117, 10opelxpd 5694 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
12 1nn0 12566 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ0
1312a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ ℕ0)
14 uzuzle23 12955 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ (ℤ‘2))
15 eluz2gt1 12991 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝑁)
1614, 15syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 < 𝑁)
17 elfzo0 13778 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ (0..^𝑁) ↔ (1 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁))
1813, 8, 16, 17syl3anbrc 1362 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ (0..^𝑁))
197, 18opelxpd 5694 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
20 prelpwi 5422 . . . . . . . . 9 ((⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
2111, 19, 20syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
22 opeq2 4834 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, 0⟩)
23 oveq1 7422 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = (0 + 1))
2423oveq1d 7430 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 0 → ((𝑥 + 1) mod 𝑁) = ((0 + 1) mod 𝑁))
2524opeq2d 4840 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
2622, 25preq12d 4702 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
2726eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 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)⟩}))
28 opeq2 4834 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨1, 𝑥⟩ = ⟨1, 0⟩)
2922, 28preq12d 4702 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩})
3029eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
3124opeq2d 4840 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
3228, 31preq12d 4702 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
3332eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 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)⟩}))
3427, 30, 333orbi123d 1463 . . . . . . . . 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)⟩})))
35 eluzelre 12920 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℝ)
36 1mod 13986 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑁) → (1 mod 𝑁) = 1)
3735, 16, 36syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → (1 mod 𝑁) = 1)
38 1e0p1 12805 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0 + 1)
3938oveq1i 7425 . . . . . . . . . . . . 13 (1 mod 𝑁) = ((0 + 1) mod 𝑁)
4037, 39eqtr3di 2810 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 = ((0 + 1) mod 𝑁))
4140opeq2d 4840 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 1⟩ = ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
4241preq2d 4701 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
43423mix1d 1355 . . . . . . . . 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)⟩}))
4434, 10, 43rspcedvdw 3579 . . . . . . . 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)⟩}))
4521, 44jca 521 . . . . . . 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)⟩})))
46 fveq2 6880 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘0))
47 gpgprismgr4cycllem1.f . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = ⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩
4847fveq1i 6881 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘0) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘0)
49 prex 5403 . . . . . . . . . . . 12 {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ V
50 s4fv0 14988 . . . . . . . . . . . 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⟩})
5149, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘0) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩}
5248, 51eqtri 2783 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘0) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩}
5346, 52eqtrdi 2811 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 0 → (𝐹𝑋) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩})
5453eleq1d 2845 . . . . . . . 8 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
5553eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
5653eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
5753eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
5855, 56, 573orbi123d 1463 . . . . . . . . 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)⟩})))
5958rexbidv 3186 . . . . . . . 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)⟩})))
6054, 59anbi12d 644 . . . . . . 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)⟩}))))
6145, 60imbitrrid 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)⟩}))))
62 1elpr01 11250 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ {0, 1}
6362a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ {0, 1})
6463, 18opelxpd 5694 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
65 prelpwi 5422 . . . . . . . . 9 ((⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
6619, 64, 65syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
67 opeq2 4834 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, 1⟩)
68 oveq1 7422 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = (1 + 1))
6968oveq1d 7430 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 1 → ((𝑥 + 1) mod 𝑁) = ((1 + 1) mod 𝑁))
7069opeq2d 4840 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩)
7167, 70preq12d 4702 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
7271eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 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)⟩}))
73 opeq2 4834 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨1, 𝑥⟩ = ⟨1, 1⟩)
7467, 73preq12d 4702 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
7574eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}))
7669opeq2d 4840 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩)
7773, 76preq12d 4702 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
7877eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 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)⟩}))
7972, 75, 783orbi123d 1463 . . . . . . . . 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)⟩})))
80 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
81803mix2i 1353 . . . . . . . . . 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)⟩})
8281a1i 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)⟩}))
8379, 18, 82rspcedvdw 3579 . . . . . . . 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)⟩}))
8466, 83jca 521 . . . . . . 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)⟩})))
85 fveq2 6880 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘1))
8647fveq1i 6881 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘1) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘1)
87 prex 5403 . . . . . . . . . . . 12 {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ V
88 s4fv1 14989 . . . . . . . . . . . 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⟩})
8987, 88ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘1) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
9086, 89eqtri 2783 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘1) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
9185, 90eqtrdi 2811 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 1 → (𝐹𝑋) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
9291eleq1d 2845 . . . . . . . 8 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
9391eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
9491eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
9591eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
9693, 94, 953orbi123d 1463 . . . . . . . . 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)⟩})))
9796rexbidv 3186 . . . . . . . 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)⟩})))
9892, 97anbi12d 644 . . . . . . 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)⟩}))))
9984, 98imbitrrid 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)⟩}))))
10061, 99jaoi 871 . . . . 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)⟩}))))
1015, 100syl 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)⟩}))))
102 elpri 4608 . . . . 5 (𝑋 ∈ {2, 3} → (𝑋 = 2 ∨ 𝑋 = 3))
10363, 10opelxpd 5694 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
10464, 103jca 521 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → (⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
105104adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → (⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
106 prelpwi 5422 . . . . . . . . . 10 ((⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
107105, 106syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
10826eqeq2d 2771 . . . . . . . . . . . 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)⟩}))
10929eqeq2d 2771 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
11032eqeq2d 2771 . . . . . . . . . . . 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)⟩}))
111108, 109, 1103orbi123d 1463 . . . . . . . . . . 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)⟩})))
112 prcom 4693 . . . . . . . . . . . . 13 {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, 1⟩}
11340opeq2d 4840 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 1⟩ = ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
114113preq2d 4701 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 0⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
115112, 114eqtrid 2807 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
1161153mix3d 1357 . . . . . . . . . . 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)⟩}))
117111, 10, 116rspcedvdw 3579 . . . . . . . . . 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)⟩}))
118117adantr 486 . . . . . . . . 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)⟩}))
119107, 118jca 521 . . . . . . . 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)⟩})))
120 fveq2 6880 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘2))
12147fveq1i 6881 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹‘2) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘2)
122 prex 5403 . . . . . . . . . . . . . 14 {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ V
123 s4fv2 14990 . . . . . . . . . . . . . 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⟩})
124122, 123ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘2) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩}
125121, 124eqtri 2783 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹‘2) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩}
126120, 125eqtrdi 2811 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 = 2 → (𝐹𝑋) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩})
127126eleq1d 2845 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
128126eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
129126eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
130126eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
131128, 129, 1303orbi123d 1463 . . . . . . . . . . 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)⟩})))
132131rexbidv 3186 . . . . . . . . . 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)⟩})))
133127, 132anbi12d 644 . . . . . . . . 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)⟩}))))
134133adantl 487 . . . . . . . 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)⟩}))))
135119, 134mpbird 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)⟩})))
136135expcom 419 . . . . . 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)⟩}))))
137 prelpwi 5422 . . . . . . . . 9 ((⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
138103, 11, 137syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13926eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 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)⟩}))
14029eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
14132eqeq2d 2771 . . . . . . . . . 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)⟩}))
142139, 140, 1413orbi123d 1463 . . . . . . . . 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)⟩})))
143 prcom 4693 . . . . . . . . . . 11 {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}
1441433mix2i 1353 . . . . . . . . . 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)⟩})
145144a1i 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)⟩}))
146142, 10, 145rspcedvdw 3579 . . . . . . . 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)⟩}))
147138, 146jca 521 . . . . . . 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)⟩})))
148 fveq2 6880 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘3))
14947fveq1i 6881 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘3) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘3)
150 prex 5403 . . . . . . . . . . . 12 {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ V
151 s4fv3 14991 . . . . . . . . . . . 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⟩})
152150, 151ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘3) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}
153149, 152eqtri 2783 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘3) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}
154148, 153eqtrdi 2811 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 3 → (𝐹𝑋) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩})
155154eleq1d 2845 . . . . . . . 8 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
156154eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
157154eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
158154eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
159156, 157, 1583orbi123d 1463 . . . . . . . . 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)⟩})))
160159rexbidv 3186 . . . . . . . 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)⟩})))
161155, 160anbi12d 644 . . . . . . 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)⟩}))))
162147, 161imbitrrid 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)⟩}))))
163136, 162jaoi 871 . . . . 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)⟩}))))
164102, 163syl 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)⟩}))))
165101, 164jaoi 871 . . 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)⟩}))))
1664, 165sylbi 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)⟩}))))
167166impcom 413 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
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861  w3o 1102   = wceq 1570  wcel 2145  wrex 3086  Vcvv 3450  cun 3897  𝒫 cpw 4557  {cpr 4586  cop 4590   class class class wbr 5103   × cxp 5653  cfv 6534  (class class class)co 7415  cr 11145  0cc0 11146  1c1 11147   + caddc 11149   < clt 11289  cn 12279  2c2 12341  3c3 12342  4c4 12343  0cn0 12550  cuz 12909  ..^cfzo 13731   mod cmo 13952  ⟨“cs4 14936
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7738  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7372  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8282  df-wrecs 8313  df-recs 8362  df-rdg 8401  df-1o 8459  df-er 8700  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-sup 9416  df-inf 9417  df-card 9966  df-pnf 11291  df-mnf 11292  df-xr 11293  df-ltxr 11294  df-le 11295  df-sub 11489  df-neg 11490  df-div 11918  df-nn 12280  df-2 12349  df-3 12350  df-4 12351  df-n0 12551  df-z 12638  df-uz 12910  df-rp 13065  df-fz 13584  df-fzo 13732  df-fl 13875  df-mod 13953  df-hash 14417  df-word 14601  df-concat 14658  df-s1 14685  df-s2 14941  df-s3 14942  df-s4 14943
This theorem is used by:  gpgprismgr4cycllem10  49034
  Copyright terms: Public domain W3C validator