Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  metakunt32 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metakunt32 41582
Description: Construction of one solution of the increment equation system. (Contributed by metakunt, 18-Jul-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
metakunt32.1 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
metakunt32.2 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
metakunt32.3 (𝜑𝐼𝑀)
metakunt32.4 (𝜑𝑋 ∈ (1...𝑀))
metakunt32.5 𝐷 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑥, if(𝑥 < 𝐼, ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)), ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0)))))
metakunt32.6 𝐺 = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0)
metakunt32.7 𝐻 = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0)
metakunt32.8 𝑅 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
Assertion
Ref Expression
metakunt32 (𝜑 → (𝐷𝑋) = 𝑅)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑀   𝑥,𝑅   𝑥,𝑋   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥)   𝐺(𝑥)   𝐻(𝑥)   𝐼(𝑥)

Proof of Theorem metakunt32
StepHypRef Expression
1 metakunt32.5 . . 3 𝐷 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑥, if(𝑥 < 𝐼, ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)), ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0)))))
21a1i 11 . 2 (𝜑𝐷 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑥, if(𝑥 < 𝐼, ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)), ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0))))))
3 simpr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → 𝑥 = 𝑋)
43eqeq1d 2728 . . . 4 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝑥 = 𝐼𝑋 = 𝐼))
53breq1d 5151 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝑥 < 𝐼𝑋 < 𝐼))
6 oveq1 7412 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 + (𝑀𝐼)) = (𝑋 + (𝑀𝐼)))
76adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝑥 + (𝑀𝐼)) = (𝑋 + (𝑀𝐼)))
87breq2d 5153 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)) ↔ 𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼))))
98ifbid 4546 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0) = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0))
107, 9oveq12d 7423 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)) = ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0)))
11 metakunt32.6 . . . . . . . . 9 𝐺 = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0)
1211a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → 𝐺 = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0))
1312eqcomd 2732 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0) = 𝐺)
1413oveq2d 7421 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0)) = ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺))
1510, 14eqtrd 2766 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)) = ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺))
163oveq1d 7420 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝑥𝐼) = (𝑋𝐼))
1716breq2d 5153 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝐼 ≤ (𝑥𝐼) ↔ 𝐼 ≤ (𝑋𝐼)))
1817ifbid 4546 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0) = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0))
1916, 18oveq12d 7423 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0)) = ((𝑋𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0)))
20 metakunt32.7 . . . . . . . . 9 𝐻 = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0)
2120a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → 𝐻 = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0))
2221eqcomd 2732 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0) = 𝐻)
2322oveq2d 7421 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → ((𝑋𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0)) = ((𝑋𝐼) + 𝐻))
2419, 23eqtrd 2766 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0)) = ((𝑋𝐼) + 𝐻))
255, 15, 24ifbieq12d 4551 . . . 4 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝑥 < 𝐼, ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)), ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0))) = if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
264, 3, 25ifbieq12d 4551 . . 3 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑥, if(𝑥 < 𝐼, ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)), ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0)))) = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
27 metakunt32.8 . . . . 5 𝑅 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)))
2827a1i 11 . . . 4 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → 𝑅 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
2928eqcomd 2732 . . 3 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) = 𝑅)
3026, 29eqtrd 2766 . 2 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑥, if(𝑥 < 𝐼, ((𝑥 + (𝑀𝐼)) + if(𝐼 ≤ (𝑥 + (𝑀𝐼)), 1, 0)), ((𝑥𝐼) + if(𝐼 ≤ (𝑥𝐼), 1, 0)))) = 𝑅)
31 metakunt32.4 . 2 (𝜑𝑋 ∈ (1...𝑀))
3231elfzelzd 13508 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ ℤ)
33 metakunt32.1 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
3433nnzd 12589 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
35 metakunt32.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼 ∈ ℕ)
3635nnzd 12589 . . . . . . . 8 (𝜑𝐼 ∈ ℤ)
3734, 36zsubcld 12675 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝐼) ∈ ℤ)
3832, 37zaddcld 12674 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + (𝑀𝐼)) ∈ ℤ)
39 1zzd 12597 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
40 0zd 12574 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
4139, 40ifcld 4569 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0) ∈ ℤ)
4211a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 = if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0))
4342eleq1d 2812 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 ∈ ℤ ↔ if(𝐼 ≤ (𝑋 + (𝑀𝐼)), 1, 0) ∈ ℤ))
4441, 43mpbird 257 . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ ℤ)
4538, 44zaddcld 12674 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺) ∈ ℤ)
4632, 36zsubcld 12675 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋𝐼) ∈ ℤ)
4739, 40ifcld 4569 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0) ∈ ℤ)
4820a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐻 = if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0))
4948eleq1d 2812 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐻 ∈ ℤ ↔ if(𝐼 ≤ (𝑋𝐼), 1, 0) ∈ ℤ))
5047, 49mpbird 257 . . . . . 6 (𝜑𝐻 ∈ ℤ)
5146, 50zaddcld 12674 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋𝐼) + 𝐻) ∈ ℤ)
5245, 51ifcld 4569 . . . 4 (𝜑 → if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻)) ∈ ℤ)
5332, 52ifcld 4569 . . 3 (𝜑 → if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) ∈ ℤ)
5427a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑅 = if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))))
5554eleq1d 2812 . . 3 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ↔ if(𝑋 = 𝐼, 𝑋, if(𝑋 < 𝐼, ((𝑋 + (𝑀𝐼)) + 𝐺), ((𝑋𝐼) + 𝐻))) ∈ ℤ))
5653, 55mpbird 257 . 2 (𝜑𝑅 ∈ ℤ)
572, 30, 31, 56fvmptd 6999 1 (𝜑 → (𝐷𝑋) = 𝑅)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1533  wcel 2098  ifcif 4523   class class class wbr 5141  cmpt 5224  cfv 6537  (class class class)co 7405  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   < clt 11252  cle 11253  cmin 11448  cn 12216  cz 12562  ...cfz 13490
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 2697  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7722  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
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 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6294  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6489  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7853  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8267  df-wrecs 8298  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13491
This theorem is referenced by:  metakunt33  41583
  Copyright terms: Public domain W3C validator