Theorem metakunt10 42196

Description: C is the right inverse for A. (Contributed by metakunt, 24-May-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
metakunt10.1	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
metakunt10.2	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
metakunt10.3	⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
metakunt10.4	⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
metakunt10.5	⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
metakunt10.6	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (1...𝑀))

Assertion

Ref	Expression
metakunt10	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → (𝐴‘(𝐶‘𝑋)) = 𝑋)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐶   𝑦,𝐼   𝑥,𝑀   𝑦,𝑀   𝑥,𝑋   𝜑,𝑥   𝜑,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑦)   𝐼(𝑥)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem metakunt10

Step	Hyp	Ref	Expression
1		metakunt10.4	. . 3 ⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)))))
3		eqeq1 2739	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐶‘𝑋) → (𝑥 = 𝐼 ↔ (𝐶‘𝑋) = 𝐼))
4		breq1 5151	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐶‘𝑋) → (𝑥 < 𝐼 ↔ (𝐶‘𝑋) < 𝐼))
5		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐶‘𝑋) → 𝑥 = (𝐶‘𝑋))
6		oveq1 7438	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐶‘𝑋) → (𝑥 − 1) = ((𝐶‘𝑋) − 1))
7	4, 5, 6	ifbieq12d 4559	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐶‘𝑋) → if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) = if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1)))
8	3, 7	ifbieq2d 4557	. . . 4 ⊢ (𝑥 = (𝐶‘𝑋) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = if((𝐶‘𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1))))
9	8	adantl 481	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) ∧ 𝑥 = (𝐶‘𝑋)) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = if((𝐶‘𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1))))
10		fveq2 6907	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 = 𝑀 → (𝐶‘𝑋) = (𝐶‘𝑀))
11	10	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → (𝐶‘𝑋) = (𝐶‘𝑀))
12		metakunt10.5	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
13	12	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)))))
14		iftrue 4537	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑀 → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝐼)
15	14	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = 𝑀) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝐼)
16		1zzd 12646	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
17		metakunt10.1	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
18	17	nnzd 12638	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
19	17	nnge1d 12312	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 ≤ 𝑀)
20	17	nnred 12279	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
21	20	leidd 11827	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ 𝑀)
22	16, 18, 18, 19, 21	elfzd 13552	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (1...𝑀))
23		metakunt10.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
24	13, 15, 22, 23	fvmptd 7023	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘𝑀) = 𝐼)
25	24	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → (𝐶‘𝑀) = 𝐼)
26	11, 25	eqtrd 2775	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → (𝐶‘𝑋) = 𝐼)
27		iftrue 4537	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶‘𝑋) = 𝐼 → if((𝐶‘𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1))) = 𝑀)
28	26, 27	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → if((𝐶‘𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1))) = 𝑀)
29		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → 𝑋 = 𝑀)
30	29	eqcomd 2741	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → 𝑀 = 𝑋)
31	28, 30	eqtrd 2775	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → if((𝐶‘𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1))) = 𝑋)
32	31	adantr 480	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) ∧ 𝑥 = (𝐶‘𝑋)) → if((𝐶‘𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶‘𝑋) < 𝐼, (𝐶‘𝑋), ((𝐶‘𝑋) − 1))) = 𝑋)
33	9, 32	eqtrd 2775	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) ∧ 𝑥 = (𝐶‘𝑋)) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = 𝑋)
34		metakunt10.3	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
35	17, 23, 34, 12	metakunt2 42188	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
36	35	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → 𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
37		metakunt10.6	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
38	37	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
39	36, 38	ffvelcdmd 7105	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → (𝐶‘𝑋) ∈ (1...𝑀))
40	2, 33, 39, 38	fvmptd 7023	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝑀) → (𝐴‘(𝐶‘𝑋)) = 𝑋)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2106  ifcif 4531   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  ⟶wf 6559  ‘cfv 6563  (class class class)co 7431  1c1 11154   + caddc 11156   < clt 11293   ≤ cle 11294   − cmin 11490  ℕcn 12264  ...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:  metakunt13  42199