Theorem metakunt14 39645

Description: A is a primitive permutation that moves the I-th element to the end and C is its inverse that moves the last element back to the I-th position. (Contributed by metakunt, 25-May-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
metakunt14.1	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
metakunt14.2	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
metakunt14.3	⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
metakunt14.4	⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
metakunt14.5	⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))

Assertion

Ref	Expression
metakunt14	⊢ (𝜑 → (𝐴:(1...𝑀)–1-1-onto→(1...𝑀) ∧ ◡𝐴 = 𝐶))

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

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥)   𝐶(𝑦)

Proof of Theorem metakunt14

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		metakunt14.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
2		metakunt14.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
3		metakunt14.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
4		metakunt14.4	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
5	1, 2, 3, 4	metakunt1 39632	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
6		metakunt14.5	. . . 4 ⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
7	1, 2, 3, 6	metakunt2 39633	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
8	1	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (1...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℕ)
9	2	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (1...𝑀)) → 𝐼 ∈ ℕ)
10	3	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (1...𝑀)) → 𝐼 ≤ 𝑀)
11		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (1...𝑀)) → 𝑎 ∈ (1...𝑀))
12	8, 9, 10, 4, 6, 11	metakunt9 39640	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶‘(𝐴‘𝑎)) = 𝑎)
13	12	ralrimiva 3111	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ (1...𝑀)(𝐶‘(𝐴‘𝑎)) = 𝑎)
14	1	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ (1...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℕ)
15	2	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ (1...𝑀)) → 𝐼 ∈ ℕ)
16	3	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ (1...𝑀)) → 𝐼 ≤ 𝑀)
17		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ (1...𝑀)) → 𝑏 ∈ (1...𝑀))
18	14, 15, 16, 4, 6, 17	metakunt13 39644	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ (1...𝑀)) → (𝐴‘(𝐶‘𝑏)) = 𝑏)
19	18	ralrimiva 3111	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑏 ∈ (1...𝑀)(𝐴‘(𝐶‘𝑏)) = 𝑏)
20	5, 7, 13, 19	2fvidf1od 7039	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴:(1...𝑀)–1-1-onto→(1...𝑀))
21	5, 7, 13, 19	2fvidinvd 7040	. 2 ⊢ (𝜑 → ◡𝐴 = 𝐶)
22	20, 21	jca 516	1 ⊢ (𝜑 → (𝐴:(1...𝑀)–1-1-onto→(1...𝑀) ∧ ◡𝐴 = 𝐶))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1539   ∈ wcel 2112  ifcif 4413   class class class wbr 5025   ↦ cmpt 5105  ^◡ccnv 5516  –1-1-onto→wf1o 6327  ‘cfv 6328  (class class class)co 7143  1c1 10561   + caddc 10563   < clt 10698   ≤ cle 10699   − cmin 10893  ℕcn 11659  ...cfz 12924

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2730  ax-sep 5162  ax-nul 5169  ax-pow 5227  ax-pr 5291  ax-un 7452  ax-cnex 10616  ax-resscn 10617  ax-1cn 10618  ax-icn 10619  ax-addcl 10620  ax-addrcl 10621  ax-mulcl 10622  ax-mulrcl 10623  ax-mulcom 10624  ax-addass 10625  ax-mulass 10626  ax-distr 10627  ax-i2m1 10628  ax-1ne0 10629  ax-1rid 10630  ax-rnegex 10631  ax-rrecex 10632  ax-cnre 10633  ax-pre-lttri 10634  ax-pre-lttrn 10635  ax-pre-ltadd 10636  ax-pre-mulgt0 10637

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 846  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2071  df-mo 2558  df-eu 2589  df-clab 2737  df-cleq 2751  df-clel 2831  df-nfc 2899  df-ne 2950  df-nel 3054  df-ral 3073  df-rex 3074  df-reu 3075  df-rab 3077  df-v 3409  df-sbc 3694  df-csb 3802  df-dif 3857  df-un 3859  df-in 3861  df-ss 3871  df-pss 3873  df-nul 4222  df-if 4414  df-pw 4489  df-sn 4516  df-pr 4518  df-tp 4520  df-op 4522  df-uni 4792  df-iun 4878  df-br 5026  df-opab 5088  df-mpt 5106  df-tr 5132  df-id 5423  df-eprel 5428  df-po 5436  df-so 5437  df-fr 5476  df-we 5478  df-xp 5523  df-rel 5524  df-cnv 5525  df-co 5526  df-dm 5527  df-rn 5528  df-res 5529  df-ima 5530  df-pred 6119  df-ord 6165  df-on 6166  df-lim 6167  df-suc 6168  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7101  df-ov 7146  df-oprab 7147  df-mpo 7148  df-om 7573  df-1st 7686  df-2nd 7687  df-wrecs 7950  df-recs 8011  df-rdg 8049  df-er 8292  df-en 8521  df-dom 8522  df-sdom 8523  df-pnf 10700  df-mnf 10701  df-xr 10702  df-ltxr 10703  df-le 10704  df-sub 10895  df-neg 10896  df-nn 11660  df-n0 11920  df-z 12006  df-uz 12268  df-fz 12925

This theorem is referenced by:  metakunt34  39665