Theorem metakunt8 40584

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

Hypotheses

Ref	Expression
metakunt8.1	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
metakunt8.2	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
metakunt8.3	⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
metakunt8.4	⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
metakunt8.5	⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
metakunt8.6	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (1...𝑀))

Assertion

Ref	Expression
metakunt8	⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → (𝐶‘(𝐴‘𝑋)) = 𝑋)

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

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

Proof of Theorem metakunt8

Step	Hyp	Ref	Expression
1		metakunt8.5	. . 3 ⊢ 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))))
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → 𝐶 = (𝑦 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)))))
3		eqeq1 2740	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → (𝑦 = 𝑀 ↔ (𝐴‘𝑋) = 𝑀))
4		breq1 5108	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → (𝑦 < 𝐼 ↔ (𝐴‘𝑋) < 𝐼))
5		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → 𝑦 = (𝐴‘𝑋))
6		oveq1 7364	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → (𝑦 + 1) = ((𝐴‘𝑋) + 1))
7	4, 5, 6	ifbieq12d 4514	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1)) = if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1)))
8	3, 7	ifbieq2d 4512	. . . 4 ⊢ (𝑦 = (𝐴‘𝑋) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))))
9	8	adantl 482	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) ∧ 𝑦 = (𝐴‘𝑋)) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))))
10		metakunt8.1	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
11		metakunt8.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ℕ)
12		metakunt8.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ≤ 𝑀)
13		metakunt8.4	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐴 = (𝑥 ∈ (1...𝑀) ↦ if(𝑥 = 𝐼, 𝑀, if(𝑥 < 𝐼, 𝑥, (𝑥 − 1))))
14		metakunt8.6	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
15	10, 11, 12, 13, 1, 14	metakunt7 40583	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → ((𝐴‘𝑋) = (𝑋 − 1) ∧ ¬ (𝐴‘𝑋) = 𝑀 ∧ ¬ (𝐴‘𝑋) < 𝐼))
16	15	simp2d 1143	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → ¬ (𝐴‘𝑋) = 𝑀)
17		iffalse 4495	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (𝐴‘𝑋) = 𝑀 → if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))) = if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1)))
18	16, 17	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))) = if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1)))
19	15	simp3d 1144	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → ¬ (𝐴‘𝑋) < 𝐼)
20		iffalse 4495	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (𝐴‘𝑋) < 𝐼 → if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1)) = ((𝐴‘𝑋) + 1))
21	19, 20	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1)) = ((𝐴‘𝑋) + 1))
22	18, 21	eqtrd 2776	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))) = ((𝐴‘𝑋) + 1))
23	15	simp1d 1142	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → (𝐴‘𝑋) = (𝑋 − 1))
24	23	oveq1d 7372	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → ((𝐴‘𝑋) + 1) = ((𝑋 − 1) + 1))
25		elfznn 13470	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ (1...𝑀) → 𝑋 ∈ ℕ)
26	14, 25	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℕ)
27	26	nncnd 12169	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
28		1cnd 11150	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
29	27, 28	npcand 11516	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 1) + 1) = 𝑋)
30	29	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → ((𝑋 − 1) + 1) = 𝑋)
31	24, 30	eqtrd 2776	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → ((𝐴‘𝑋) + 1) = 𝑋)
32	22, 31	eqtrd 2776	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))) = 𝑋)
33	32	adantr 481	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) ∧ 𝑦 = (𝐴‘𝑋)) → if((𝐴‘𝑋) = 𝑀, 𝐼, if((𝐴‘𝑋) < 𝐼, (𝐴‘𝑋), ((𝐴‘𝑋) + 1))) = 𝑋)
34	9, 33	eqtrd 2776	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) ∧ 𝑦 = (𝐴‘𝑋)) → if(𝑦 = 𝑀, 𝐼, if(𝑦 < 𝐼, 𝑦, (𝑦 + 1))) = 𝑋)
35	10, 11, 12, 13	metakunt1 40577	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
36	35	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → 𝐴:(1...𝑀)⟶(1...𝑀))
37	14	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → 𝑋 ∈ (1...𝑀))
38	36, 37	ffvelcdmd 7036	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → (𝐴‘𝑋) ∈ (1...𝑀))
39	2, 34, 38, 37	fvmptd 6955	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐼 < 𝑋) → (𝐶‘(𝐴‘𝑋)) = 𝑋)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ifcif 4486   class class class wbr 5105   ↦ cmpt 5188  ⟶wf 6492  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  1c1 11052   + caddc 11054   < clt 11189   ≤ cle 11190   − cmin 11385  ℕcn 12153  ...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:  metakunt9  40585