Mathbox for metakunt < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  metakunt31 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metakunt31 39447
 Description: Construction of one solution of the increment equation system. (Contributed by metakunt, 18-Jul-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
metakunt31.1 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
metakunt31.2 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
metakunt31.3 (𝜑𝐼𝑀)
metakunt31.4 (𝜑𝑋 ∈ (1...𝑀))
metakunt31.5 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
metakunt31.6 𝐵 = (𝑧 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑧 = 𝑀, 𝑀, if(𝑧 < 𝐼, (𝑧 + (𝑀𝐼)), (𝑧 + (1 − 𝐼)))))
metakunt31.7 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
metakunt31.8 𝐺 = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0)
metakunt31.9 𝐻 = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0)
metakunt31.10 𝑅 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
Assertion
Ref Expression
metakunt31 (𝜑 → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
Distinct variable groups:   𝑦,𝐺   𝑦,𝐻   𝑥,𝐼   𝑦,𝐼   𝑧,𝐼   𝑥,𝑀   𝑦,𝑀   𝑧,𝑀   𝑥,𝑋   𝑦,𝑋   𝑧,𝑋   𝜑,𝑥   𝜑,𝑦   𝜑,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐶(𝑥,𝑦,𝑧)   𝑅(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐺(𝑥,𝑧)   𝐻(𝑥,𝑧)

Proof of Theorem metakunt31
StepHypRef Expression
1 metakunt31.1 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
21adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → 𝑀 ∈ ℕ)
3 metakunt31.2 . . . . . 6 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
43adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → 𝐼 ∈ ℕ)
5 metakunt31.3 . . . . . 6 (𝜑𝐼𝑀)
65adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → 𝐼𝑀)
7 metakunt31.5 . . . . 5 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
8 metakunt31.7 . . . . 5 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
9 metakunt31.6 . . . . 5 𝐵 = (𝑧 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑧 = 𝑀, 𝑀, if(𝑧 < 𝐼, (𝑧 + (𝑀𝐼)), (𝑧 + (1 − 𝐼)))))
10 simpr 488 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → 𝑋 = 𝐼)
112, 4, 6, 7, 8, 9, 10metakunt26 39442 . . . 4 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑋)
1210iftrued 4435 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = 𝑋)
1312eqcomd 2804 . . . 4 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → 𝑋 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
1411, 13eqtrd 2833 . . 3 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
15 metakunt31.10 . . . . 5 𝑅 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
1615eqcomi 2807 . . . 4 if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = 𝑅
1716a1i 11 . . 3 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = 𝑅)
1814, 17eqtrd 2833 . 2 ((𝜑𝑋 = 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
1913ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → 𝑀 ∈ ℕ)
2033ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ∈ ℕ)
2153ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → 𝐼𝑀)
22 metakunt31.4 . . . . . . . 8 (𝜑𝑋 ∈ (1...𝑀))
23223ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
24 simp2 1134 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 = 𝐼)
25 simp3 1135 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → 𝑋 < 𝐼)
26 metakunt31.8 . . . . . . 7 𝐺 = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0)
2719, 20, 21, 23, 7, 9, 24, 25, 8, 26metakunt29 39445 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺))
2824iffalsed 4438 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
2925iftrued 4435 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)) = ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺))
3028, 29eqtrd 2833 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺))
3130eqcomd 2804 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺) = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
3227, 31eqtrd 2833 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
3316a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = 𝑅)
3432, 33eqtrd 2833 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
35343expa 1115 . . 3 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼) ∧ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
3613ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑀 ∈ ℕ)
3733ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼 ∈ ℕ)
3853ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝐼𝑀)
39223ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
40 simp2 1134 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 = 𝐼)
41 simp3 1135 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ¬ 𝑋 < 𝐼)
42 metakunt31.9 . . . . . . 7 𝐻 = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0)
4336, 37, 38, 39, 7, 9, 40, 41, 8, 42metakunt30 39446 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = ((𝑋𝐼) + 𝐻))
4440iffalsed 4438 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
4541iffalsed 4438 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)) = ((𝑋𝐼) + 𝐻))
4644, 45eqtrd 2833 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = ((𝑋𝐼) + 𝐻))
4746eqcomd 2804 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → ((𝑋𝐼) + 𝐻) = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
4843, 47eqtrd 2833 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
4916a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = 𝑅)
5048, 49eqtrd 2833 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼 ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
51503expa 1115 . . 3 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼) ∧ ¬ 𝑋 < 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
5235, 51pm2.61dan 812 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = 𝐼) → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
5318, 52pm2.61dan 812 1 (𝜑 → (𝐶‘(𝐵‘(𝐴𝑋))) = 𝑅)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ifcif 4427   class class class wbr 5033   ↦ cmpt 5113  ‘cfv 6329  (class class class)co 7142  0cc0 10541  1c1 10542   + caddc 10544   < clt 10679   ≤ cle 10680   − cmin 10874  ℕcn 11640  ...cfz 12902 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7451  ax-cnex 10597  ax-resscn 10598  ax-1cn 10599  ax-icn 10600  ax-addcl 10601  ax-addrcl 10602  ax-mulcl 10603  ax-mulrcl 10604  ax-mulcom 10605  ax-addass 10606  ax-mulass 10607  ax-distr 10608  ax-i2m1 10609  ax-1ne0 10610  ax-1rid 10611  ax-rnegex 10612  ax-rrecex 10613  ax-cnre 10614  ax-pre-lttri 10615  ax-pre-lttrn 10616  ax-pre-ltadd 10617  ax-pre-mulgt0 10618 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3722  df-csb 3830  df-dif 3885  df-un 3887  df-in 3889  df-ss 3899  df-pss 3901  df-nul 4246  df-if 4428  df-pw 4501  df-sn 4528  df-pr 4530  df-tp 4532  df-op 4534  df-uni 4804  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5441  df-so 5442  df-fr 5481  df-we 5483  df-xp 5528  df-rel 5529  df-cnv 5530  df-co 5531  df-dm 5532  df-rn 5533  df-res 5534  df-ima 5535  df-pred 6121  df-ord 6167  df-on 6168  df-lim 6169  df-suc 6170  df-iota 6288  df-fun 6331  df-fn 6332  df-f 6333  df-f1 6334  df-fo 6335  df-f1o 6336  df-fv 6337  df-riota 7100  df-ov 7145  df-oprab 7146  df-mpo 7147  df-om 7571  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-wrecs 7945  df-recs 8006  df-rdg 8044  df-er 8287  df-en 8508  df-dom 8509  df-sdom 8510  df-pnf 10681  df-mnf 10682  df-xr 10683  df-ltxr 10684  df-le 10685  df-sub 10876  df-neg 10877  df-nn 11641  df-n0 11901  df-z 11987  df-uz 12249  df-rp 12395  df-fz 12903 This theorem is referenced by:  metakunt33  39449
 Copyright terms: Public domain W3C validator