Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  metakunt1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metakunt1 42187
Description: A is an endomapping. (Contributed by metakunt, 23-May-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
metakunt1.1 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
metakunt1.2 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
metakunt1.3 (𝜑𝐼𝑀)
metakunt1.4 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
Assertion
Ref Expression
metakunt1 (𝜑𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑀   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥)   𝐼(𝑥)

Proof of Theorem metakunt1
StepHypRef Expression
1 eleq1 2827 . . 3 (𝑀 = if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) → (𝑀 ∈ (1...𝑀) ↔ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) ∈ (1...𝑀)))
2 eleq1 2827 . . 3 (if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) = if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) → (if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) ∈ (1...𝑀) ↔ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) ∈ (1...𝑀)))
3 1zzd 12646 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 1 ∈ ℤ)
4 metakunt1.1 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
54nnzd 12638 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
65ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 𝑀 ∈ ℤ)
74ad2antrr 726 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 𝑀 ∈ ℕ)
87nnge1d 12312 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 1 ≤ 𝑀)
94nnred 12279 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
109ad2antrr 726 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 𝑀 ∈ ℝ)
1110leidd 11827 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 𝑀𝑀)
123, 6, 6, 8, 11elfzd 13552 . . 3 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑥 = 𝐼) → 𝑀 ∈ (1...𝑀))
13 eleq1 2827 . . . 4 (𝑥 = if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) → (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↔ if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) ∈ (1...𝑀)))
14 eleq1 2827 . . . 4 ((𝑥 − 1) = if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) → ((𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀) ↔ if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) ∈ (1...𝑀)))
15 simpllr 776 . . . 4 ((((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝐼) ∧ 𝑥 < 𝐼) → 𝑥 ∈ (1...𝑀))
16 pm4.56 990 . . . . . . 7 ((¬ 𝑥 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑥 < 𝐼) ↔ ¬ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼))
1716anbi2i 623 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ (¬ 𝑥 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑥 < 𝐼)) ↔ ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼)))
18 metakunt1.2 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
1918nnred 12279 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐼 ∈ ℝ)
2019adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → 𝐼 ∈ ℝ)
21 elfznn 13590 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ)
2221nnred 12279 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → 𝑥 ∈ ℝ)
2322adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → 𝑥 ∈ ℝ)
2420, 23jca 511 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ))
25 axlttri 11330 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐼 < 𝑥 ↔ ¬ (𝐼 = 𝑥𝑥 < 𝐼)))
2624, 25syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝐼 < 𝑥 ↔ ¬ (𝐼 = 𝑥𝑥 < 𝐼)))
27 eqcom 2742 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 = 𝑥𝑥 = 𝐼)
2827orbi1i 913 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 = 𝑥𝑥 < 𝐼) ↔ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼))
2928notbii 320 . . . . . . . . 9 (¬ (𝐼 = 𝑥𝑥 < 𝐼) ↔ ¬ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼))
3026, 29bitrdi 287 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝐼 < 𝑥 ↔ ¬ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼)))
31 1zzd 12646 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 1 ∈ ℤ)
3253ad2ant1 1132 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 𝑀 ∈ ℤ)
33 simp2 1136 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 𝑥 ∈ (1...𝑀))
3433elfzelzd 13562 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 𝑥 ∈ ℤ)
3534, 31zsubcld 12725 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → (𝑥 − 1) ∈ ℤ)
36 1red 11260 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 1 ∈ ℝ)
37203adant3 1131 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 𝐼 ∈ ℝ)
3833, 22syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ)
3918nnge1d 12312 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 ≤ 𝐼)
40393ad2ant1 1132 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 1 ≤ 𝐼)
41 simp3 1137 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 𝐼 < 𝑥)
4236, 37, 38, 40, 41lelttrd 11417 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 1 < 𝑥)
4331, 34zltlem1d 12669 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → (1 < 𝑥 ↔ 1 ≤ (𝑥 − 1)))
4442, 43mpbid 232 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → 1 ≤ (𝑥 − 1))
45 1red 11260 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → 1 ∈ ℝ)
4623, 45resubcld 11689 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝑥 − 1) ∈ ℝ)
479adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℝ)
48 0le1 11784 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ≤ 1
4948a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → 0 ≤ 1)
50 1red 11260 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → 1 ∈ ℝ)
5122, 50subge02d 11853 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → (0 ≤ 1 ↔ (𝑥 − 1) ≤ 𝑥))
5249, 51mpbid 232 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → (𝑥 − 1) ≤ 𝑥)
5352adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝑥 − 1) ≤ 𝑥)
54 elfzle2 13565 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (1...𝑀) → 𝑥𝑀)
5554adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → 𝑥𝑀)
5646, 23, 47, 53, 55letrd 11416 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝑥 − 1) ≤ 𝑀)
57563adant3 1131 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → (𝑥 − 1) ≤ 𝑀)
5831, 32, 35, 44, 57elfzd 13552 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝐼 < 𝑥) → (𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀))
59583expia 1120 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (𝐼 < 𝑥 → (𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀)))
6030, 59sylbird 260 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → (¬ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼) → (𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀)))
6160imp 406 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ (𝑥 = 𝐼𝑥 < 𝐼)) → (𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀))
6217, 61sylbi 217 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ (¬ 𝑥 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑥 < 𝐼)) → (𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀))
6362anassrs 467 . . . 4 ((((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝐼) ∧ ¬ 𝑥 < 𝐼) → (𝑥 − 1) ∈ (1...𝑀))
6413, 14, 15, 63ifbothda 4569 . . 3 (((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝐼) → if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) ∈ (1...𝑀))
651, 2, 12, 64ifbothda 4569 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (1...𝑀)) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) ∈ (1...𝑀))
66 metakunt1.4 . 2 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
6765, 66fmptd 7134 1 (𝜑𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 847  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  ifcif 4531   class class class wbr 5148  cmpt 5231  wf 6559  (class class class)co 7431  cr 11152  0cc0 11153  1c1 11154   < clt 11293  cle 11294  cmin 11490  cn 12264  cz 12611  ...cfz 13544
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-n0 12525  df-z 12612  df-uz 12877  df-fz 13545
This theorem is referenced by:  metakunt5  42191  metakunt6  42192  metakunt8  42194  metakunt14  42200  metakunt33  42219
  Copyright terms: Public domain W3C validator