Theorem metakunt5 40109

Description: C is the left inverse for A. (Contributed by metakunt, 24-May-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
metakunt5.1	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
metakunt5.2	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
metakunt5.3	⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
metakunt5.4	⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
metakunt5.5	⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
metakunt5.6	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (1...𝑀))

Assertion

Ref	Expression
metakunt5	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝐶‘(𝐴‘𝑋)) = 𝑋)

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

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

Proof of Theorem metakunt5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		metakunt5.5	. . 3 ⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)))))
3		fveq2 6768	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 = 𝐼 → (𝐴‘𝑋) = (𝐴‘𝐼))
4	3	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝐴‘𝑋) = (𝐴‘𝐼))
5		metakunt5.4	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
6	5	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1)))))
7		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = 𝐼) → 𝑥 = 𝐼)
8	7	iftrued 4472	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = 𝐼) → if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))) = 𝑀)
9		1zzd 12334	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
10		metakunt5.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
11	10	nnzd 12407	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
12		metakunt5.2	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
13	12	nnzd 12407	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℤ)
14	12	nnge1d 12004	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 1 ≤ 𝐼)
15		metakunt5.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
16	9, 11, 13, 14, 15	elfzd 13229	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (1...𝑀))
17	6, 8, 16, 10	fvmptd 6876	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴‘𝐼) = 𝑀)
18	17	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝐴‘𝐼) = 𝑀)
19	4, 18	eqtrd 2779	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝐴‘𝑋) = 𝑀)
20	19	eqeq2d 2750	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝑦 = (𝐴‘𝑋) ↔ 𝑦 = 𝑀))
21		iftrue 4470	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑀 → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝐼)
22	21	3ad2ant3 1133	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼 ∧ 𝑦 = 𝑀) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝐼)
23		simp2 1135	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼 ∧ 𝑦 = 𝑀) → 𝑋 = 𝐼)
24	22, 23	eqtr4d 2782	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼 ∧ 𝑦 = 𝑀) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝑋)
25	24	3expia 1119	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝑦 = 𝑀 → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝑋))
26	20, 25	sylbid 239	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝑋))
27	26	imp 406	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) ∧ 𝑦 = (𝐴‘𝑋)) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝑋)
28	10, 12, 15, 5	metakunt1 40105	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
29	28	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → 𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
30		metakunt5.6	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
31	30	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
32	29, 31	ffvelrnd 6956	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝐴‘𝑋) ∈ (1...𝑀))
33	2, 27, 32, 31	fvmptd 6876	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = 𝐼) → (𝐶‘(𝐴‘𝑋)) = 𝑋)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1541   ∈ wcel 2109  ifcif 4464   class class class wbr 5078   ↦ cmpt 5161  ⟶wf 6426  ‘cfv 6430  (class class class)co 7268  1c1 10856   + caddc 10858   < clt 10993   ≤ cle 10994   − cmin 11188  ℕcn 11956  ...cfz 13221

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1801  ax-4 1815  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2014  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2140  ax-11 2157  ax-12 2174  ax-ext 2710  ax-sep 5226  ax-nul 5233  ax-pow 5291  ax-pr 5355  ax-un 7579  ax-cnex 10911  ax-resscn 10912  ax-1cn 10913  ax-icn 10914  ax-addcl 10915  ax-addrcl 10916  ax-mulcl 10917  ax-mulrcl 10918  ax-mulcom 10919  ax-addass 10920  ax-mulass 10921  ax-distr 10922  ax-i2m1 10923  ax-1ne0 10924  ax-1rid 10925  ax-rnegex 10926  ax-rrecex 10927  ax-cnre 10928  ax-pre-lttri 10929  ax-pre-lttrn 10930  ax-pre-ltadd 10931  ax-pre-mulgt0 10932

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1786  df-nf 1790  df-sb 2071  df-mo 2541  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2731  df-clel 2817  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-nel 3051  df-ral 3070  df-rex 3071  df-reu 3072  df-rab 3074  df-v 3432  df-sbc 3720  df-csb 3837  df-dif 3894  df-un 3896  df-in 3898  df-ss 3908  df-pss 3910  df-nul 4262  df-if 4465  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-tp 4571  df-op 4573  df-uni 4845  df-iun 4931  df-br 5079  df-opab 5141  df-mpt 5162  df-tr 5196  df-id 5488  df-eprel 5494  df-po 5502  df-so 5503  df-fr 5543  df-we 5545  df-xp 5594  df-rel 5595  df-cnv 5596  df-co 5597  df-dm 5598  df-rn 5599  df-res 5600  df-ima 5601  df-pred 6199  df-ord 6266  df-on 6267  df-lim 6268  df-suc 6269  df-iota 6388  df-fun 6432  df-fn 6433  df-f 6434  df-f1 6435  df-fo 6436  df-f1o 6437  df-fv 6438  df-riota 7225  df-ov 7271  df-oprab 7272  df-mpo 7273  df-om 7701  df-1st 7817  df-2nd 7818  df-frecs 8081  df-wrecs 8112  df-recs 8186  df-rdg 8225  df-er 8472  df-en 8708  df-dom 8709  df-sdom 8710  df-pnf 10995  df-mnf 10996  df-xr 10997  df-ltxr 10998  df-le 10999  df-sub 11190  df-neg 11191  df-nn 11957  df-n0 12217  df-z 12303  df-uz 12565  df-fz 13222

This theorem is referenced by:  metakunt9  40113