MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  psgnunilem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem psgnunilem4 19417
Description: Lemma for psgnuni 19419. An odd-length representation of the identity is impossible, as it could be repeatedly shortened to a length of 1, but a length 1 permutation must be a transposition. (Contributed by Stefan O'Rear, 25-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
psgnunilem4.g 𝐺 = (SymGrp‘𝐷)
psgnunilem4.t 𝑇 = ran (pmTrsp‘𝐷)
psgnunilem4.d (𝜑𝐷𝑉)
psgnunilem4.w1 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝑇)
psgnunilem4.w2 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝑊) = ( I ↾ 𝐷))
Assertion
Ref Expression
psgnunilem4 (𝜑 → (-1↑(♯‘𝑊)) = 1)

Proof of Theorem psgnunilem4
Dummy variables 𝑥 𝑤 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psgnunilem4.w1 . 2 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝑇)
2 psgnunilem4.w2 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝑊) = ( I ↾ 𝐷))
3 wrdfin 14446 . . . . 5 (𝑊 ∈ Word 𝑇𝑊 ∈ Fin)
4 hashcl 14270 . . . . 5 (𝑊 ∈ Fin → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
51, 3, 43syl 18 . . . 4 (𝜑 → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
6 nn0uz 12780 . . . 4 0 = (ℤ‘0)
75, 6eleqtrdi 2843 . . 3 (𝜑 → (♯‘𝑊) ∈ (ℤ‘0))
8 fveq2 6831 . . . . . . . . 9 (𝑤 = ∅ → (♯‘𝑤) = (♯‘∅))
9 hash0 14281 . . . . . . . . 9 (♯‘∅) = 0
108, 9eqtrdi 2784 . . . . . . . 8 (𝑤 = ∅ → (♯‘𝑤) = 0)
1110oveq2d 7371 . . . . . . 7 (𝑤 = ∅ → (-1↑(♯‘𝑤)) = (-1↑0))
12 neg1cn 12121 . . . . . . . 8 -1 ∈ ℂ
13 exp0 13979 . . . . . . . 8 (-1 ∈ ℂ → (-1↑0) = 1)
1412, 13ax-mp 5 . . . . . . 7 (-1↑0) = 1
1511, 14eqtrdi 2784 . . . . . 6 (𝑤 = ∅ → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)
16152a1d 26 . . . . 5 (𝑤 = ∅ → ((𝜑 ∧ ∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1))) → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)))
17 psgnunilem4.g . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (SymGrp‘𝐷)
18 psgnunilem4.t . . . . . . . . . . . . 13 𝑇 = ran (pmTrsp‘𝐷)
19 simpl1 1192 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝜑)
20 psgnunilem4.d . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐷𝑉)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝐷𝑉)
22 simpl3l 1229 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝑤 ∈ Word 𝑇)
23 eqidd 2734 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (♯‘𝑤) = (♯‘𝑤))
24 wrdfin 14446 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑤 ∈ Fin)
2522, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝑤 ∈ Fin)
26 simpl2 1193 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝑤 ≠ ∅)
27 hashnncl 14280 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ Fin → ((♯‘𝑤) ∈ ℕ ↔ 𝑤 ≠ ∅))
2827biimpar 477 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ Fin ∧ 𝑤 ≠ ∅) → (♯‘𝑤) ∈ ℕ)
2925, 26, 28syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (♯‘𝑤) ∈ ℕ)
30 simpl3r 1230 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))
31 fveqeq2 6840 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 = 𝑦 → ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ↔ (♯‘𝑦) = ((♯‘𝑤) − 2)))
32 oveq2 7363 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 = 𝑦 → (𝐺 Σg 𝑥) = (𝐺 Σg 𝑦))
3332eqeq1d 2735 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷) ↔ (𝐺 Σg 𝑦) = ( I ↾ 𝐷)))
3431, 33anbi12d 632 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 𝑦 → (((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) ↔ ((♯‘𝑦) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑦) = ( I ↾ 𝐷))))
3534cbvrexvw 3212 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) ↔ ∃𝑦 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑦) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑦) = ( I ↾ 𝐷)))
3635notbii 320 . . . . . . . . . . . . . . 15 (¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) ↔ ¬ ∃𝑦 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑦) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑦) = ( I ↾ 𝐷)))
3736biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . 14 (¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → ¬ ∃𝑦 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑦) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑦) = ( I ↾ 𝐷)))
3837adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → ¬ ∃𝑦 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑦) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑦) = ( I ↾ 𝐷)))
3917, 18, 21, 22, 23, 29, 30, 38psgnunilem3 19416 . . . . . . . . . . . 12 ¬ ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))
40 iman 401 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) ↔ ¬ ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ ¬ ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))))
4139, 40mpbir 231 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → ∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))
42 df-rex 3058 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑥 ∈ Word 𝑇((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))))
4341, 42sylib 218 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → ∃𝑥(𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))))
44 simprl 770 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → 𝑥 ∈ Word 𝑇)
45 simprrr 781 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))
4644, 45jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))
47 wrdfin 14446 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Fin)
48 hashcl 14270 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ Fin → (♯‘𝑥) ∈ ℕ0)
4944, 47, 483syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑥) ∈ ℕ0)
50 simp3l 1202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝑤 ∈ Word 𝑇)
5150, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝑤 ∈ Fin)
52 simp2 1137 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → 𝑤 ≠ ∅)
5351, 52, 28syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → (♯‘𝑤) ∈ ℕ)
5453adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑤) ∈ ℕ)
55 simprrl 780 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2))
5654nnred 12151 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑤) ∈ ℝ)
57 2rp 12901 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 ∈ ℝ+
58 ltsubrp 12934 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((♯‘𝑤) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ+) → ((♯‘𝑤) − 2) < (♯‘𝑤))
5956, 57, 58sylancl 586 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → ((♯‘𝑤) − 2) < (♯‘𝑤))
6055, 59eqbrtrd 5117 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑥) < (♯‘𝑤))
61 elfzo0 13607 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) ↔ ((♯‘𝑥) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑤) ∈ ℕ ∧ (♯‘𝑥) < (♯‘𝑤)))
6249, 54, 60, 61syl3anbrc 1344 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)))
63 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → ((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)))
6463com13 88 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → ((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → (((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)))
6546, 62, 64sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1))
6655oveq2d 7371 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (-1↑(♯‘𝑥)) = (-1↑((♯‘𝑤) − 2)))
6712a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → -1 ∈ ℂ)
68 neg1ne0 12123 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 -1 ≠ 0
6968a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → -1 ≠ 0)
70 2z 12514 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 ∈ ℤ
7170a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → 2 ∈ ℤ)
7254nnzd 12505 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (♯‘𝑤) ∈ ℤ)
7367, 69, 71, 72expsubd 14071 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (-1↑((♯‘𝑤) − 2)) = ((-1↑(♯‘𝑤)) / (-1↑2)))
74 neg1sqe1 14110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (-1↑2) = 1
7574oveq2i 7366 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((-1↑(♯‘𝑤)) / (-1↑2)) = ((-1↑(♯‘𝑤)) / 1)
76 m1expcl 14000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((♯‘𝑤) ∈ ℤ → (-1↑(♯‘𝑤)) ∈ ℤ)
7776zcnd 12588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((♯‘𝑤) ∈ ℤ → (-1↑(♯‘𝑤)) ∈ ℂ)
7872, 77syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (-1↑(♯‘𝑤)) ∈ ℂ)
7978div1d 11900 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → ((-1↑(♯‘𝑤)) / 1) = (-1↑(♯‘𝑤)))
8075, 79eqtrid 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → ((-1↑(♯‘𝑤)) / (-1↑2)) = (-1↑(♯‘𝑤)))
8166, 73, 803eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (-1↑(♯‘𝑥)) = (-1↑(♯‘𝑤)))
8281eqeq1d 2735 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → ((-1↑(♯‘𝑥)) = 1 ↔ (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))
8365, 82sylibd 239 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) ∧ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))) → (((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))
8483ex 412 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)))
8584com23 86 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → (((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)))
8685alimdv 1917 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → (∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → ∀𝑥((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)))
87 19.23v 1943 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑥((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1) ↔ (∃𝑥(𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))
8886, 87imbitrdi 251 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → (∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (∃𝑥(𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ ((♯‘𝑥) = ((♯‘𝑤) − 2) ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)))
8943, 88mpid 44 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤 ≠ ∅ ∧ (𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷))) → (∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))
90893exp 1119 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑤 ≠ ∅ → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))))
9190com34 91 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑤 ≠ ∅ → (∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))))
9291com12 32 . . . . . 6 (𝑤 ≠ ∅ → (𝜑 → (∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)) → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))))
9392impd 410 . . . . 5 (𝑤 ≠ ∅ → ((𝜑 ∧ ∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1))) → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1)))
9416, 93pm2.61ine 3012 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1))) → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))
95943adant2 1131 . . 3 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑤) ∈ (0...(♯‘𝑊)) ∧ ∀𝑥((♯‘𝑥) ∈ (0..^(♯‘𝑤)) → ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1))) → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1))
96 eleq1 2821 . . . . 5 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑥 ∈ Word 𝑇))
97 oveq2 7363 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑥 → (𝐺 Σg 𝑤) = (𝐺 Σg 𝑥))
9897eqeq1d 2735 . . . . 5 (𝑤 = 𝑥 → ((𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷) ↔ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)))
9996, 98anbi12d 632 . . . 4 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) ↔ (𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷))))
100 fveq2 6831 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑥 → (♯‘𝑤) = (♯‘𝑥))
101100oveq2d 7371 . . . . 5 (𝑤 = 𝑥 → (-1↑(♯‘𝑤)) = (-1↑(♯‘𝑥)))
102101eqeq1d 2735 . . . 4 (𝑤 = 𝑥 → ((-1↑(♯‘𝑤)) = 1 ↔ (-1↑(♯‘𝑥)) = 1))
10399, 102imbi12d 344 . . 3 (𝑤 = 𝑥 → (((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1) ↔ ((𝑥 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑥) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑥)) = 1)))
104 eleq1 2821 . . . . 5 (𝑤 = 𝑊 → (𝑤 ∈ Word 𝑇𝑊 ∈ Word 𝑇))
105 oveq2 7363 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑊 → (𝐺 Σg 𝑤) = (𝐺 Σg 𝑊))
106105eqeq1d 2735 . . . . 5 (𝑤 = 𝑊 → ((𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷) ↔ (𝐺 Σg 𝑊) = ( I ↾ 𝐷)))
107104, 106anbi12d 632 . . . 4 (𝑤 = 𝑊 → ((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑊) = ( I ↾ 𝐷))))
108 fveq2 6831 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑊 → (♯‘𝑤) = (♯‘𝑊))
109108oveq2d 7371 . . . . 5 (𝑤 = 𝑊 → (-1↑(♯‘𝑤)) = (-1↑(♯‘𝑊)))
110109eqeq1d 2735 . . . 4 (𝑤 = 𝑊 → ((-1↑(♯‘𝑤)) = 1 ↔ (-1↑(♯‘𝑊)) = 1))
111107, 110imbi12d 344 . . 3 (𝑤 = 𝑊 → (((𝑤 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑤) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑤)) = 1) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑊) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑊)) = 1)))
1121, 7, 95, 103, 111, 100, 108uzindi 13896 . 2 (𝜑 → ((𝑊 ∈ Word 𝑇 ∧ (𝐺 Σg 𝑊) = ( I ↾ 𝐷)) → (-1↑(♯‘𝑊)) = 1))
1131, 2, 112mp2and 699 1 (𝜑 → (-1↑(♯‘𝑊)) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1086  wal 1539   = wceq 1541  wex 1780  wcel 2113  wne 2929  wrex 3057  c0 4282   class class class wbr 5095   I cid 5515  ran crn 5622  cres 5623  cfv 6489  (class class class)co 7355  Fincfn 8879  cc 11015  cr 11016  0cc0 11017  1c1 11018   < clt 11157  cmin 11355  -cneg 11356   / cdiv 11785  cn 12136  2c2 12191  0cn0 12392  cz 12479  cuz 12742  +crp 12896  ...cfz 13414  ..^cfzo 13561  cexp 13975  chash 14244  Word cword 14427   Σg cgsu 17351  SymGrpcsymg 19289  pmTrspcpmtr 19361
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074  ax-1cn 11075  ax-icn 11076  ax-addcl 11077  ax-addrcl 11078  ax-mulcl 11079  ax-mulrcl 11080  ax-mulcom 11081  ax-addass 11082  ax-mulass 11083  ax-distr 11084  ax-i2m1 11085  ax-1ne0 11086  ax-1rid 11087  ax-rnegex 11088  ax-rrecex 11089  ax-cnre 11090  ax-pre-lttri 11091  ax-pre-lttrn 11092  ax-pre-ltadd 11093  ax-pre-mulgt0 11094
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-xor 1513  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-ot 4586  df-uni 4861  df-int 4900  df-iun 4945  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-se 5575  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-isom 6498  df-riota 7312  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-om 7806  df-1st 7930  df-2nd 7931  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-2o 8395  df-er 8631  df-map 8761  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-card 9843  df-pnf 11159  df-mnf 11160  df-xr 11161  df-ltxr 11162  df-le 11163  df-sub 11357  df-neg 11358  df-div 11786  df-nn 12137  df-2 12199  df-3 12200  df-4 12201  df-5 12202  df-6 12203  df-7 12204  df-8 12205  df-9 12206  df-n0 12393  df-xnn0 12466  df-z 12480  df-uz 12743  df-rp 12897  df-fz 13415  df-fzo 13562  df-seq 13916  df-exp 13976  df-hash 14245  df-word 14428  df-lsw 14477  df-concat 14485  df-s1 14511  df-substr 14556  df-pfx 14586  df-splice 14664  df-s2 14762  df-struct 17065  df-sets 17082  df-slot 17100  df-ndx 17112  df-base 17128  df-ress 17149  df-plusg 17181  df-tset 17187  df-0g 17352  df-gsum 17353  df-mgm 18556  df-sgrp 18635  df-mnd 18651  df-submnd 18700  df-efmnd 18785  df-grp 18857  df-minusg 18858  df-subg 19044  df-symg 19290  df-pmtr 19362
This theorem is referenced by:  psgnuni  19419
  Copyright terms: Public domain W3C validator