Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  metakunt16 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metakunt16 40592
Description: Construction of another permutation. (Contributed by metakunt, 25-May-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
metakunt16.1 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
metakunt16.2 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
metakunt16.3 (𝜑𝐼𝑀)
metakunt16.4 𝐹 = (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ↦ (𝑥 + (1 − 𝐼)))
Assertion
Ref Expression
metakunt16 (𝜑𝐹:(𝐼...(𝑀 − 1))–1-1-onto→(1...(𝑀𝐼)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐼   𝑥,𝑀   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem metakunt16
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 metakunt16.4 . 2 𝐹 = (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ↦ (𝑥 + (1 − 𝐼)))
2 metakunt16.2 . . . . 5 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
32nnzd 12526 . . . 4 (𝜑𝐼 ∈ ℤ)
43adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 𝐼 ∈ ℤ)
5 metakunt16.1 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
65nnzd 12526 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
76adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 𝑀 ∈ ℤ)
8 1zzd 12534 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 1 ∈ ℤ)
97, 8zsubcld 12612 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
108, 4zsubcld 12612 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → (1 − 𝐼) ∈ ℤ)
11 simpr 485 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)))
12 elfz3 13451 . . . 4 ((1 − 𝐼) ∈ ℤ → (1 − 𝐼) ∈ ((1 − 𝐼)...(1 − 𝐼)))
1310, 12syl 17 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → (1 − 𝐼) ∈ ((1 − 𝐼)...(1 − 𝐼)))
144zcnd 12608 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 𝐼 ∈ ℂ)
15 1cnd 11150 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 1 ∈ ℂ)
1614, 15pncan3d 11515 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → (𝐼 + (1 − 𝐼)) = 1)
1716eqcomd 2742 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 1 = (𝐼 + (1 − 𝐼)))
185nncnd 12169 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
1918adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → 𝑀 ∈ ℂ)
2019, 15, 14npncand 11536 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → ((𝑀 − 1) + (1 − 𝐼)) = (𝑀𝐼))
2120eqcomd 2742 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → (𝑀𝐼) = ((𝑀 − 1) + (1 − 𝐼)))
224, 9, 10, 10, 11, 13, 17, 21fzadd2d 40435 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1))) → (𝑥 + (1 − 𝐼)) ∈ (1...(𝑀𝐼)))
233adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝐼 ∈ ℤ)
246adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑀 ∈ ℤ)
25 1zzd 12534 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 1 ∈ ℤ)
2624, 25zsubcld 12612 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
27 elfznn 13470 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)) → 𝑦 ∈ ℕ)
2827adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑦 ∈ ℕ)
29 nnz 12520 . . . . 5 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℤ)
3028, 29syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑦 ∈ ℤ)
3125, 23zsubcld 12612 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (1 − 𝐼) ∈ ℤ)
3230, 31zsubcld 12612 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝑦 − (1 − 𝐼)) ∈ ℤ)
3323zred 12607 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝐼 ∈ ℝ)
3433recnd 11183 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝐼 ∈ ℂ)
35 1cnd 11150 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 1 ∈ ℂ)
3634, 35pncan3d 11515 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝐼 + (1 − 𝐼)) = 1)
3727nnge1d 12201 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)) → 1 ≤ 𝑦)
3837adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 1 ≤ 𝑦)
3936, 38eqbrtrd 5127 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝐼 + (1 − 𝐼)) ≤ 𝑦)
40 1red 11156 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 1 ∈ ℝ)
4140, 33resubcld 11583 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (1 − 𝐼) ∈ ℝ)
4228nnred 12168 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑦 ∈ ℝ)
4333, 41, 423jca 1128 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ (1 − 𝐼) ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ))
44 leaddsub 11631 . . . . 5 ((𝐼 ∈ ℝ ∧ (1 − 𝐼) ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐼 + (1 − 𝐼)) ≤ 𝑦𝐼 ≤ (𝑦 − (1 − 𝐼))))
4543, 44syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → ((𝐼 + (1 − 𝐼)) ≤ 𝑦𝐼 ≤ (𝑦 − (1 − 𝐼))))
4639, 45mpbid 231 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝐼 ≤ (𝑦 − (1 − 𝐼)))
47 elfzle2 13445 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)) → 𝑦 ≤ (𝑀𝐼))
4847adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑦 ≤ (𝑀𝐼))
4918adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑀 ∈ ℂ)
5023zcnd 12608 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝐼 ∈ ℂ)
5149, 35, 50npncand 11536 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → ((𝑀 − 1) + (1 − 𝐼)) = (𝑀𝐼))
5248, 51breqtrrd 5133 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → 𝑦 ≤ ((𝑀 − 1) + (1 − 𝐼)))
5331zred 12607 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (1 − 𝐼) ∈ ℝ)
5426zred 12607 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝑀 − 1) ∈ ℝ)
5542, 53, 54lesubaddd 11752 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → ((𝑦 − (1 − 𝐼)) ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑦 ≤ ((𝑀 − 1) + (1 − 𝐼))))
5652, 55mpbird 256 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝑦 − (1 − 𝐼)) ≤ (𝑀 − 1))
5723, 26, 32, 46, 56elfzd 13432 . 2 ((𝜑𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼))) → (𝑦 − (1 − 𝐼)) ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)))
58 1cnd 11150 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → 1 ∈ ℂ)
5934adantrl 714 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → 𝐼 ∈ ℂ)
6058, 59subcld 11512 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → (1 − 𝐼) ∈ ℂ)
61 elfzelz 13441 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) → 𝑥 ∈ ℤ)
6261ad2antrl 726 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → 𝑥 ∈ ℤ)
63 zcn 12504 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
6462, 63syl 17 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → 𝑥 ∈ ℂ)
6528adantrl 714 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → 𝑦 ∈ ℕ)
66 nncn 12161 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℂ)
6765, 66syl 17 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → 𝑦 ∈ ℂ)
6860, 64, 67addrsub 11572 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → (((1 − 𝐼) + 𝑥) = 𝑦𝑥 = (𝑦 − (1 − 𝐼))))
6968bicomd 222 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → (𝑥 = (𝑦 − (1 − 𝐼)) ↔ ((1 − 𝐼) + 𝑥) = 𝑦))
7060, 64addcomd 11357 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → ((1 − 𝐼) + 𝑥) = (𝑥 + (1 − 𝐼)))
7170eqeq1d 2738 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → (((1 − 𝐼) + 𝑥) = 𝑦 ↔ (𝑥 + (1 − 𝐼)) = 𝑦))
72 eqcom 2743 . . . . 5 ((𝑥 + (1 − 𝐼)) = 𝑦𝑦 = (𝑥 + (1 − 𝐼)))
7372a1i 11 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → ((𝑥 + (1 − 𝐼)) = 𝑦𝑦 = (𝑥 + (1 − 𝐼))))
7471, 73bitrd 278 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → (((1 − 𝐼) + 𝑥) = 𝑦𝑦 = (𝑥 + (1 − 𝐼))))
7569, 74bitrd 278 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐼...(𝑀 − 1)) ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑀𝐼)))) → (𝑥 = (𝑦 − (1 − 𝐼)) ↔ 𝑦 = (𝑥 + (1 − 𝐼))))
761, 22, 57, 75f1o2d 7607 1 (𝜑𝐹:(𝐼...(𝑀 − 1))–1-1-onto→(1...(𝑀𝐼)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106   class class class wbr 5105  cmpt 5188  1-1-ontowf1o 6495  (class class class)co 7357  cc 11049  cr 11050  1c1 11052   + caddc 11054  cle 11190  cmin 11385  cn 12153  cz 12499  ...cfz 13424
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-fz 13425
This theorem is referenced by:  metakunt25  40601
  Copyright terms: Public domain W3C validator