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 41489
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 980 . 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 2728 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐶𝑋) → (𝑥 = 𝐼 ↔ (𝐶𝑋) = 𝐼))
5 breq1 5141 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐶𝑋) → (𝑥 < 𝐼 ↔ (𝐶𝑋) < 𝐼))
6 id 22 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐶𝑋) → 𝑥 = (𝐶𝑋))
7 oveq1 7408 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐶𝑋) → (𝑥 − 1) = ((𝐶𝑋) − 1))
85, 6, 7ifbieq12d 4548 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐶𝑋) → if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)) = if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1)))
94, 8ifbieq2d 4546 . . . . . 6 (𝑥 = (𝐶𝑋) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))))
109adantl 481 . . . . 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 2728 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦 = 𝑀𝑋 = 𝑀))
14 breq1 5141 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦 < 𝐼𝑋 < 𝐼))
15 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑋𝑦 = 𝑋)
16 oveq1 7408 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦 + 1) = (𝑋 + 1))
1714, 15, 16ifbieq12d 4548 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑋 → if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)) = if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1)))
1813, 17ifbieq2d 4546 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑋 → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))))
1918adantl 481 . . . . . . . . . 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 1134 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 = 𝑀)
21 iffalse 4529 . . . . . . . . . . . . 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 1135 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 < 𝐼)
24 iffalse 4529 . . . . . . . . . . . . 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 2764 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))) = (𝑋 + 1))
2726adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑦 = 𝑋) → if(𝑋 = 𝑀, 𝐼, if(𝑋 < 𝐼, 𝑋, (𝑋 + 1))) = (𝑋 + 1))
2819, 27eqtrd 2764 . . . . . . . . 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 1130 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
3129elfzelzd 13499 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 ∈ ℤ)
32313ad2ant1 1130 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ ℤ)
3332peano2zd 12666 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝑋 + 1) ∈ ℤ)
3412, 28, 30, 33fvmptd 6995 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶𝑋) = (𝑋 + 1))
35 eqeq1 2728 . . . . . . . . 9 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → ((𝐶𝑋) = 𝐼 ↔ (𝑋 + 1) = 𝐼))
36 breq1 5141 . . . . . . . . . 10 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → ((𝐶𝑋) < 𝐼 ↔ (𝑋 + 1) < 𝐼))
37 id 22 . . . . . . . . . 10 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → (𝐶𝑋) = (𝑋 + 1))
38 oveq1 7408 . . . . . . . . . 10 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → ((𝐶𝑋) − 1) = ((𝑋 + 1) − 1))
3936, 37, 38ifbieq12d 4548 . . . . . . . . 9 ((𝐶𝑋) = (𝑋 + 1) → if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1)) = if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1)))
4035, 39ifbieq2d 4546 . . . . . . . 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 12224 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐼 ∈ ℝ)
44433ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ∈ ℝ)
4532zred 12663 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ ℝ)
4633zred 12663 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝑋 + 1) ∈ ℝ)
4744, 45lenltd 11357 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐼𝑋 ↔ ¬ 𝑋 < 𝐼))
4823, 47mpbird 257 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼𝑋)
4945ltp1d 12141 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 < (𝑋 + 1))
5044, 45, 46, 48, 49lelttrd 11369 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 < (𝑋 + 1))
5144, 50ltned 11347 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ≠ (𝑋 + 1))
5251necomd 2988 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝑋 + 1) ≠ 𝐼)
5352neneqd 2937 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ (𝑋 + 1) = 𝐼)
54 iffalse 4529 . . . . . . . . 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 12142 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ≤ (𝑋 + 1))
5744, 45, 46, 48, 56letrd 11368 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ≤ (𝑋 + 1))
5844, 46lenltd 11357 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐼 ≤ (𝑋 + 1) ↔ ¬ (𝑋 + 1) < 𝐼))
5957, 58mpbid 231 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ (𝑋 + 1) < 𝐼)
60 iffalse 4529 . . . . . . . . 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 12664 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ ℂ)
63 1cnd 11206 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 1 ∈ ℂ)
6462, 63pncand 11569 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ((𝑋 + 1) − 1) = 𝑋)
6555, 61, 643eqtrd 2768 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝑋 + 1) = 𝐼, 𝑀, if((𝑋 + 1) < 𝐼, (𝑋 + 1), ((𝑋 + 1) − 1))) = 𝑋)
6641, 65eqtrd 2764 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))) = 𝑋)
6766adantr 480 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) ∧ 𝑥 = (𝐶𝑋)) → if((𝐶𝑋) = 𝐼, 𝑀, if((𝐶𝑋) < 𝐼, (𝐶𝑋), ((𝐶𝑋) − 1))) = 𝑋)
6810, 67eqtrd 2764 . . . 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 41479 . . . . . 6 (𝜑𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
72713ad2ant1 1130 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
7372, 30ffvelcdmd 7077 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶𝑋) ∈ (1...𝑀))
743, 68, 73, 30fvmptd 6995 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
75743expb 1117 . 2 ((𝜑 ∧ (¬ 𝑋 = 𝑀 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼)) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
761, 75sylan2b 593 1 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋 = 𝑀𝑋 < 𝐼)) → (𝐴‘(𝐶𝑋)) = 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  wo 844  w3a 1084   = wceq 1533  wcel 2098  ifcif 4520   class class class wbr 5138  cmpt 5221  wf 6529  cfv 6533  (class class class)co 7401  cr 11105  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11245  cle 11246  cmin 11441  cn 12209  cz 12555  ...cfz 13481
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12210  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-fz 13482
This theorem is referenced by:  metakunt13  41490
  Copyright terms: Public domain W3C validator