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 48091
Description: Lemma 3 for gpgprismgr4cycl0 48100. (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 13656 . . . . 5 (0..^4) = ({0, 1} ∪ {2, 3})
21eleq2i 2820 . . . 4 (𝑋 ∈ (0..^4) ↔ 𝑋 ∈ ({0, 1} ∪ {2, 3}))
3 elun 4104 . . . 4 (𝑋 ∈ ({0, 1} ∪ {2, 3}) ↔ (𝑋 ∈ {0, 1} ∨ 𝑋 ∈ {2, 3}))
42, 3bitri 275 . . 3 (𝑋 ∈ (0..^4) ↔ (𝑋 ∈ {0, 1} ∨ 𝑋 ∈ {2, 3}))
5 elpri 4601 . . . . 5 (𝑋 ∈ {0, 1} → (𝑋 = 0 ∨ 𝑋 = 1))
6 c0ex 11109 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
76prid1 4714 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ {0, 1}
87a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 0 ∈ {0, 1})
9 eluz3nn 12790 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
10 lbfzo0 13602 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ (0..^𝑁) ↔ 𝑁 ∈ ℕ)
119, 10sylibr 234 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 0 ∈ (0..^𝑁))
128, 11opelxpd 5658 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 1nn0 12400 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ0
1413a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ ℕ0)
15 uzuzle23 12785 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ (ℤ‘2))
16 eluz2gt1 12821 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝑁)
1715, 16syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 < 𝑁)
18 elfzo0 13603 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ (0..^𝑁) ↔ (1 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁))
1914, 9, 17, 18syl3anbrc 1344 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ (0..^𝑁))
208, 19opelxpd 5658 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
21 prelpwi 5390 . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
23 opeq2 4825 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, 0⟩)
24 oveq1 7356 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = (0 + 1))
2524oveq1d 7364 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 0 → ((𝑥 + 1) mod 𝑁) = ((0 + 1) mod 𝑁))
2625opeq2d 4831 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
2723, 26preq12d 4693 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
2827eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 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 4825 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨1, 𝑥⟩ = ⟨1, 0⟩)
3023, 29preq12d 4693 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩})
3130eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
3225opeq2d 4831 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
3329, 32preq12d 4693 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 0 → {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
3433eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . 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 12746 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℝ)
37 1mod 13807 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑁) → (1 mod 𝑁) = 1)
3836, 17, 37syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → (1 mod 𝑁) = 1)
39 1e0p1 12633 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0 + 1)
4039oveq1i 7359 . . . . . . . . . . . . 13 (1 mod 𝑁) = ((0 + 1) mod 𝑁)
4138, 40eqtr3di 2779 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 = ((0 + 1) mod 𝑁))
4241opeq2d 4831 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨0, 1⟩ = ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
4342preq2d 4692 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨0, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
44433mix1d 1337 . . . . . . . . 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 3580 . . . . . . . 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 511 . . . . . . 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 6822 . . . . . . . . . 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 6823 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘0) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘0)
50 prex 5376 . . . . . . . . . . . 12 {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ V
51 s4fv0 14802 . . . . . . . . . . . 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 2752 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘0) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩}
5447, 53eqtrdi 2780 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 0 → (𝐹𝑋) = {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩})
5554eleq1d 2813 . . . . . . . 8 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
5654eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
5754eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 0 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
5854eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . 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 3153 . . . . . . . 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 632 . . . . . . 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 246 . . . . . 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 11111 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ V
6463prid2 4715 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ {0, 1}
6564a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ {0, 1})
6665, 19opelxpd 5658 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
67 prelpwi 5390 . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
69 opeq2 4825 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, 1⟩)
70 oveq1 7356 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = (1 + 1))
7170oveq1d 7364 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 1 → ((𝑥 + 1) mod 𝑁) = ((1 + 1) mod 𝑁))
7271opeq2d 4831 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩)
7369, 72preq12d 4693 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨0, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
7473eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 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 4825 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨1, 𝑥⟩ = ⟨1, 1⟩)
7669, 75preq12d 4693 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
7776eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → ({⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}))
7871opeq2d 4831 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩)
7975, 78preq12d 4693 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → {⟨1, 𝑥⟩, ⟨1, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} = {⟨1, 1⟩, ⟨1, ((1 + 1) mod 𝑁)⟩})
8079eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . 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 2729 . . . . . . . . . . 11 {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
83823mix2i 1335 . . . . . . . . . 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 3580 . . . . . . . 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 511 . . . . . . 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 6822 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘1))
8848fveq1i 6823 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘1) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘1)
89 prex 5376 . . . . . . . . . . . 12 {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ V
90 s4fv1 14803 . . . . . . . . . . . 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 2752 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘1) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩}
9387, 92eqtrdi 2780 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 1 → (𝐹𝑋) = {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩})
9493eleq1d 2813 . . . . . . . 8 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
9593eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
9693eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 1 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
9793eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . 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 3153 . . . . . . . 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 632 . . . . . . 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 246 . . . . . 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 857 . . . . 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 17 . . . 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 4601 . . . . 5 (𝑋 ∈ {2, 3} → (𝑋 = 2 ∨ 𝑋 = 3))
10565, 11opelxpd 5658 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
10666, 105jca 511 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → (⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
107106adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → (⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
108 prelpwi 5390 . . . . . . . . . 10 ((⟨1, 1⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 0⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
109107, 108syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑋 = 2) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
11027eqeq2d 2740 . . . . . . . . . . . 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 2740 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
11233eqeq2d 2740 . . . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . . . 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 4684 . . . . . . . . . . . . 13 {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, 1⟩}
11541opeq2d 4831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → ⟨1, 1⟩ = ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩)
116115preq2d 4692 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 0⟩, ⟨1, 1⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
117114, 116eqtrid 2776 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨1, 0⟩, ⟨1, ((0 + 1) mod 𝑁)⟩})
1181173mix3d 1339 . . . . . . . . . . 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 3580 . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . 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 511 . . . . . . . 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 6822 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘2))
12348fveq1i 6823 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹‘2) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘2)
124 prex 5376 . . . . . . . . . . . . . 14 {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ V
125 s4fv2 14804 . . . . . . . . . . . . . 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 2752 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹‘2) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩}
128122, 127eqtrdi 2780 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 = 2 → (𝐹𝑋) = {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩})
129128eleq1d 2813 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
130128eqeq1d 2731 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
131128eqeq1d 2731 . . . . . . . . . . . 12 (𝑋 = 2 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
132128eqeq1d 2731 . . . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . . . 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 3153 . . . . . . . . . 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 632 . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . 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 257 . . . . . . 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 413 . . . . . 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 5390 . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)))
14127eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 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 2740 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → ({⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}))
14333eqeq2d 2740 . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . 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 4684 . . . . . . . . . . 11 {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 0⟩, ⟨1, 0⟩}
1461453mix2i 1335 . . . . . . . . . 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 3580 . . . . . . . 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 511 . . . . . . 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 6822 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → (𝐹𝑋) = (𝐹‘3))
15148fveq1i 6823 . . . . . . . . . . 11 (𝐹‘3) = (⟨“{⟨0, 0⟩, ⟨0, 1⟩} {⟨0, 1⟩, ⟨1, 1⟩} {⟨1, 1⟩, ⟨1, 0⟩} {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}”⟩‘3)
152 prex 5376 . . . . . . . . . . . 12 {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ V
153 s4fv3 14805 . . . . . . . . . . . 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 2752 . . . . . . . . . 10 (𝐹‘3) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩}
156150, 155eqtrdi 2780 . . . . . . . . 9 (𝑋 = 3 → (𝐹𝑋) = {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩})
157156eleq1d 2813 . . . . . . . 8 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁)) ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} ∈ 𝒫 ({0, 1} × (0..^𝑁))))
158156eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨0, ((𝑥 + 1) mod 𝑁)⟩}))
159156eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 (𝑋 = 3 → ((𝐹𝑋) = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩} ↔ {⟨1, 0⟩, ⟨0, 0⟩} = {⟨0, 𝑥⟩, ⟨1, 𝑥⟩}))
160156eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 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 1437 . . . . . . . . 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 3153 . . . . . . . 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 632 . . . . . . 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 246 . . . . . 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 857 . . . . 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 17 . . . 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 857 . . 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 217 . 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 407 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 206  wa 395  wo 847  w3o 1085   = wceq 1540  wcel 2109  wrex 3053  Vcvv 3436  cun 3901  𝒫 cpw 4551  {cpr 4579  cop 4583   class class class wbr 5092   × cxp 5617  cfv 6482  (class class class)co 7349  cr 11008  0cc0 11009  1c1 11010   + caddc 11012   < clt 11149  cn 12128  2c2 12183  3c3 12184  4c4 12185  0cn0 12384  cuz 12735  ..^cfzo 13557   mod cmo 13773  ⟨“cs4 14750
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-int 4897  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-er 8625  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-sup 9332  df-inf 9333  df-card 9835  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-n0 12385  df-z 12472  df-uz 12736  df-rp 12894  df-fz 13411  df-fzo 13558  df-fl 13696  df-mod 13774  df-hash 14238  df-word 14421  df-concat 14478  df-s1 14503  df-s2 14755  df-s3 14756  df-s4 14757
This theorem is referenced by:  gpgprismgr4cycllem10  48098
  Copyright terms: Public domain W3C validator