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

Theorem pmtrcnelor 31886
Description: Composing a permutation 𝐹 with a transposition which results in moving one or two less points. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Nov-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
pmtrcnel.s 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
pmtrcnel.t 𝑇 = (pmTrsp‘𝐷)
pmtrcnel.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
pmtrcnel.j 𝐽 = (𝐹𝐼)
pmtrcnel.d (𝜑𝐷𝑉)
pmtrcnel.f (𝜑𝐹𝐵)
pmtrcnel.i (𝜑𝐼 ∈ dom (𝐹 ∖ I ))
pmtrcnel.e 𝐸 = dom (𝐹 ∖ I )
pmtrcnel.a 𝐴 = dom (((𝑇‘{𝐼, 𝐽}) ∘ 𝐹) ∖ I )
Assertion
Ref Expression
pmtrcnelor (𝜑 → (𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∨ 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼})))

Proof of Theorem pmtrcnelor
StepHypRef Expression
1 pmtrcnel.s . . . . . . 7 𝑆 = (SymGrp‘𝐷)
2 pmtrcnel.t . . . . . . 7 𝑇 = (pmTrsp‘𝐷)
3 pmtrcnel.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑆)
4 pmtrcnel.j . . . . . . 7 𝐽 = (𝐹𝐼)
5 pmtrcnel.d . . . . . . 7 (𝜑𝐷𝑉)
6 pmtrcnel.f . . . . . . 7 (𝜑𝐹𝐵)
7 pmtrcnel.i . . . . . . 7 (𝜑𝐼 ∈ dom (𝐹 ∖ I ))
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7pmtrcnel 31884 . . . . . 6 (𝜑 → dom (((𝑇‘{𝐼, 𝐽}) ∘ 𝐹) ∖ I ) ⊆ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼}))
9 pmtrcnel.a . . . . . 6 𝐴 = dom (((𝑇‘{𝐼, 𝐽}) ∘ 𝐹) ∖ I )
10 pmtrcnel.e . . . . . . 7 𝐸 = dom (𝐹 ∖ I )
1110difeq1i 4078 . . . . . 6 (𝐸 ∖ {𝐼}) = (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼})
128, 9, 113sstr4g 3989 . . . . 5 (𝜑𝐴 ⊆ (𝐸 ∖ {𝐼}))
1312ssdifd 4100 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) ⊆ ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})))
14 difpr 4763 . . . . . 6 (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) = ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽})
1514difeq2i 4079 . . . . 5 ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽}))
161, 3symgbasf1o 19154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝐵𝐹:𝐷1-1-onto𝐷)
176, 16syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐹:𝐷1-1-onto𝐷)
18 f1omvdmvd 19223 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹:𝐷1-1-onto𝐷𝐼 ∈ dom (𝐹 ∖ I )) → (𝐹𝐼) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼}))
1917, 7, 18syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐹𝐼) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼}))
204, 19eqeltrid 2842 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐽 ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼}))
2120eldifad 3922 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ dom (𝐹 ∖ I ))
2221, 10eleqtrrdi 2849 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽𝐸)
234a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 = (𝐹𝐼))
24 f1of 6784 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹:𝐷1-1-onto𝐷𝐹:𝐷𝐷)
2517, 24syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹:𝐷𝐷)
2625ffnd 6669 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹 Fn 𝐷)
27 difss 4091 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐹
28 dmss 5858 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐹 → dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ dom 𝐹)
2927, 28ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ dom 𝐹
3029, 7sselid 3942 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐼 ∈ dom 𝐹)
3125fdmd 6679 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐷)
3230, 31eleqtrd 2840 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐼𝐷)
33 fnelnfp 7122 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 Fn 𝐷𝐼𝐷) → (𝐼 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) ↔ (𝐹𝐼) ≠ 𝐼))
3433biimpa 477 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 Fn 𝐷𝐼𝐷) ∧ 𝐼 ∈ dom (𝐹 ∖ I )) → (𝐹𝐼) ≠ 𝐼)
3526, 32, 7, 34syl21anc 836 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹𝐼) ≠ 𝐼)
3623, 35eqnetrd 3011 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽𝐼)
37 eldifsn 4747 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ (𝐸 ∖ {𝐼}) ↔ (𝐽𝐸𝐽𝐼))
3822, 36, 37sylanbrc 583 . . . . . . 7 (𝜑𝐽 ∈ (𝐸 ∖ {𝐼}))
3938snssd 4769 . . . . . 6 (𝜑 → {𝐽} ⊆ (𝐸 ∖ {𝐼}))
40 dfss4 4218 . . . . . 6 ({𝐽} ⊆ (𝐸 ∖ {𝐼}) ↔ ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽})) = {𝐽})
4139, 40sylib 217 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽})) = {𝐽})
4215, 41eqtrid 2788 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽})
4313, 42sseqtrd 3984 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) ⊆ {𝐽})
44 sssn 4786 . . 3 ((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) ⊆ {𝐽} ↔ ((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅ ∨ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}))
4543, 44sylib 217 . 2 (𝜑 → ((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅ ∨ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}))
46 simpr 485 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅) → (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅)
471, 2, 3, 4, 5, 6, 7pmtrcnel2 31885 . . . . . . . 8 (𝜑 → (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼, 𝐽}) ⊆ dom (((𝑇‘{𝐼, 𝐽}) ∘ 𝐹) ∖ I ))
4810difeq1i 4078 . . . . . . . 8 (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) = (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝐼, 𝐽})
4947, 48, 93sstr4g 3989 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ⊆ 𝐴)
50 ssdif0 4323 . . . . . . 7 ((𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ⊆ 𝐴 ↔ ((𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∖ 𝐴) = ∅)
5149, 50sylib 217 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∖ 𝐴) = ∅)
5251adantr 481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅) → ((𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∖ 𝐴) = ∅)
53 eqdif 31393 . . . . 5 (((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅ ∧ ((𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∖ 𝐴) = ∅) → 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}))
5446, 52, 53syl2anc 584 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅) → 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}))
5554ex 413 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅ → 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})))
5612adantr 481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → 𝐴 ⊆ (𝐸 ∖ {𝐼}))
5714, 49eqsstrrid 3993 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽}) ⊆ 𝐴)
5857adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽}) ⊆ 𝐴)
59 ssundif 4445 . . . . . . 7 ((𝐸 ∖ {𝐼}) ⊆ ({𝐽} ∪ 𝐴) ↔ ((𝐸 ∖ {𝐼}) ∖ {𝐽}) ⊆ 𝐴)
6058, 59sylibr 233 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → (𝐸 ∖ {𝐼}) ⊆ ({𝐽} ∪ 𝐴))
61 ssidd 3967 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → {𝐽} ⊆ {𝐽})
62 simpr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽})
6361, 62sseqtrrd 3985 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → {𝐽} ⊆ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})))
6463difss2d 4094 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → {𝐽} ⊆ 𝐴)
65 ssequn1 4140 . . . . . . 7 ({𝐽} ⊆ 𝐴 ↔ ({𝐽} ∪ 𝐴) = 𝐴)
6664, 65sylib 217 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → ({𝐽} ∪ 𝐴) = 𝐴)
6760, 66sseqtrd 3984 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → (𝐸 ∖ {𝐼}) ⊆ 𝐴)
6856, 67eqssd 3961 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼}))
6968ex 413 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽} → 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼})))
7055, 69orim12d 963 . 2 (𝜑 → (((𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = ∅ ∨ (𝐴 ∖ (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽})) = {𝐽}) → (𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∨ 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼}))))
7145, 70mpd 15 1 (𝜑 → (𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼, 𝐽}) ∨ 𝐴 = (𝐸 ∖ {𝐼})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  wo 845   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2943  cdif 3907  cun 3908  wss 3910  c0 4282  {csn 4586  {cpr 4588   I cid 5530  dom cdm 5633  ccom 5637   Fn wfn 6491  wf 6492  1-1-ontowf1o 6495  cfv 6496  Basecbs 17082  SymGrpcsymg 19146  pmTrspcpmtr 19221
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-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7671  ax-cnex 11106  ax-resscn 11107  ax-1cn 11108  ax-icn 11109  ax-addcl 11110  ax-addrcl 11111  ax-mulcl 11112  ax-mulrcl 11113  ax-mulcom 11114  ax-addass 11115  ax-mulass 11116  ax-distr 11117  ax-i2m1 11118  ax-1ne0 11119  ax-1rid 11120  ax-rnegex 11121  ax-rrecex 11122  ax-cnre 11123  ax-pre-lttri 11124  ax-pre-lttrn 11125  ax-pre-ltadd 11126  ax-pre-mulgt0 11127
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-tp 4591  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 7312  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7802  df-1st 7920  df-2nd 7921  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8316  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-2o 8412  df-er 8647  df-map 8766  df-en 8883  df-dom 8884  df-sdom 8885  df-fin 8886  df-pnf 11190  df-mnf 11191  df-xr 11192  df-ltxr 11193  df-le 11194  df-sub 11386  df-neg 11387  df-nn 12153  df-2 12215  df-3 12216  df-4 12217  df-5 12218  df-6 12219  df-7 12220  df-8 12221  df-9 12222  df-n0 12413  df-z 12499  df-uz 12763  df-fz 13424  df-struct 17018  df-sets 17035  df-slot 17053  df-ndx 17065  df-base 17083  df-ress 17112  df-plusg 17145  df-tset 17151  df-efmnd 18678  df-symg 19147  df-pmtr 19222
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator