Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  metakunt12 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metakunt12 39858
Description: C is the right inverse for A. (Contributed by metakunt, 25-May-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
metakunt12.1 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
metakunt12.2 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
metakunt12.3 (𝜑𝐼𝑀)
metakunt12.4 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
metakunt12.5 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
metakunt12.6 (𝜑𝑋 ∈ (1...𝑀))
Assertion
Ref Expression
metakunt12 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋 = 𝑀𝑋 < 𝐼)) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐶   𝑥,𝐼   𝑦,𝐼   𝑥,𝑀   𝑦,𝑀   𝑥,𝑋   𝑦,𝑋   𝜑,𝑥   𝜑,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑦)

Proof of Theorem metakunt12
StepHypRef Expression
1 ioran 984 . 2 (¬ (𝑋 = 𝑀𝑋 < 𝐼) ↔ (¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼))
2 metakunt12.4 . . . . 5 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
32a1i 11 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)))))
4 eqeq1 2741 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐶𝑋) → (𝑥 = 𝐼 ↔ (𝐶𝑋) = 𝐼))
5 breq1 5056 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐶𝑋) → (𝑥 < 𝐼 ↔ (𝐶𝑋) < 𝐼))
6 id 22 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐶𝑋) → 𝑥 = (𝐶𝑋))
7 oveq1 7220 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐶𝑋) → (𝑥 − 1) = ((𝐶𝑋) − 1))
85, 6, 7ifbieq12d 4467 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐶𝑋) → if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) = if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1)))
94, 8ifbieq2d 4465 . . . . . 6 (𝑥 = (𝐶𝑋) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))))
109adantl 485 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑥 = (𝐶𝑋)) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))))
11 metakunt12.5 . . . . . . . . . 10 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
1211a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)))))
13 eqeq1 2741 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦 = 𝑀𝑋 = 𝑀))
14 breq1 5056 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦 < 𝐼𝑋 < 𝐼))
15 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑋𝑦 = 𝑋)
16 oveq1 7220 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦 + 1) = (𝑋 + 1))
1714, 15, 16ifbieq12d 4467 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑋 → if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)) = if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1)))
1813, 17ifbieq2d 4465 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑋 → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))))
1918adantl 485 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑦 = 𝑋) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))))
20 simp2 1139 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 = 𝑀)
21 iffalse 4448 . . . . . . . . . . . . 13 𝑋 = 𝑀 → if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))) = if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1)))
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))) = if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1)))
23 simp3 1140 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 < 𝐼)
24 iffalse 4448 . . . . . . . . . . . . 13 𝑋 < 𝐼 → if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1)) = (𝑋 + 1))
2523, 24syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1)) = (𝑋 + 1))
2622, 25eqtrd 2777 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))) = (𝑋 + 1))
2726adantr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑦 = 𝑋) → if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))) = (𝑋 + 1))
2819, 27eqtrd 2777 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑦 = 𝑋) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = (𝑋 + 1))
29 metakunt12.6 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋 ∈ (1...𝑀))
30293ad2ant1 1135 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
3129elfzelzd 13113 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 ∈ ℤ)
32313ad2ant1 1135 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ ℤ)
3332peano2zd 12285 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝑋 + 1) ∈ ℤ)
3412, 28, 30, 33fvmptd 6825 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶𝑋) = (𝑋 + 1))
35 eqeq1 2741 . . . . . . . . 9 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → ((𝐶𝑋) = 𝐼 ↔ (𝑋 + 1) = 𝐼))
36 breq1 5056 . . . . . . . . . 10 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → ((𝐶𝑋) < 𝐼 ↔ (𝑋 + 1) < 𝐼))
37 id 22 . . . . . . . . . 10 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → (𝐶𝑋) = (𝑋 + 1))
38 oveq1 7220 . . . . . . . . . 10 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → ((𝐶𝑋) − 1) = ((𝑋 + 1) − 1))
3936, 37, 38ifbieq12d 4467 . . . . . . . . 9 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1)) = if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1)))
4035, 39ifbieq2d 4465 . . . . . . . 8 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))) = if((𝑋 + 1) = 𝐼, 𝑀, if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1))))
4134, 40syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))) = if((𝑋 + 1) = 𝐼, 𝑀, if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1))))
42 metakunt12.2 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
4342nnred 11845 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐼 ∈ ℝ)
44433ad2ant1 1135 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ∈ ℝ)
4532zred 12282 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ ℝ)
4633zred 12282 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝑋 + 1) ∈ ℝ)
4744, 45lenltd 10978 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐼𝑋 ↔ ¬ 𝑋 < 𝐼))
4823, 47mpbird 260 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼𝑋)
4945ltp1d 11762 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 < (𝑋 + 1))
5044, 45, 46, 48, 49lelttrd 10990 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 < (𝑋 + 1))
5144, 50ltned 10968 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ≠ (𝑋 + 1))
5251necomd 2996 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝑋 + 1) ≠ 𝐼)
5352neneqd 2945 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ (𝑋 + 1) = 𝐼)
54 iffalse 4448 . . . . . . . . 9 (¬ (𝑋 + 1) = 𝐼 → if((𝑋 + 1) = 𝐼, 𝑀, if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1))) = if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1)))
5553, 54syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝑋 + 1) = 𝐼, 𝑀, if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1))) = if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1)))
5645lep1d 11763 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ≤ (𝑋 + 1))
5744, 45, 46, 48, 56letrd 10989 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ≤ (𝑋 + 1))
5844, 46lenltd 10978 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐼 ≤ (𝑋 + 1) ↔ ¬ (𝑋 + 1) < 𝐼))
5957, 58mpbid 235 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ (𝑋 + 1) < 𝐼)
60 iffalse 4448 . . . . . . . . 9 (¬ (𝑋 + 1) < 𝐼 → if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1)) = ((𝑋 + 1) − 1))
6159, 60syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1)) = ((𝑋 + 1) − 1))
6232zcnd 12283 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ ℂ)
63 1cnd 10828 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 1 ∈ ℂ)
6462, 63pncand 11190 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ((𝑋 + 1) − 1) = 𝑋)
6555, 61, 643eqtrd 2781 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝑋 + 1) = 𝐼, 𝑀, if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1))) = 𝑋)
6641, 65eqtrd 2777 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))) = 𝑋)
6766adantr 484 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑥 = (𝐶𝑋)) → if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))) = 𝑋)
6810, 67eqtrd 2777 . . . 4 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑥 = (𝐶𝑋)) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = 𝑋)
69 metakunt12.1 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
70 metakunt12.3 . . . . . . 7 (𝜑𝐼𝑀)
7169, 42, 70, 11metakunt2 39848 . . . . . 6 (𝜑𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
72713ad2ant1 1135 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
7372, 30ffvelrnd 6905 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶𝑋) ∈ (1...𝑀))
743, 68, 73, 30fvmptd 6825 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
75743expb 1122 . 2 ((𝜑 ∧ (¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼)) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
761, 75sylan2b 597 1 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋 = 𝑀𝑋 < 𝐼)) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 399  wo 847  w3a 1089   = wceq 1543  wcel 2110  ifcif 4439   class class class wbr 5053  cmpt 5135  wf 6376  cfv 6380  (class class class)co 7213  cr 10728  1c1 10730   + caddc 10732   < clt 10867  cle 10868  cmin 11062  cn 11830  cz 12176  ...cfz 13095
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-iun 4906  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-om 7645  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-er 8391  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-nn 11831  df-n0 12091  df-z 12177  df-uz 12439  df-fz 13096
This theorem is referenced by:  metakunt13  39859
  Copyright terms: Public domain W3C validator