MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pthdlem2lem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pthdlem2lem 27534
Description: Lemma for pthdlem2 27535. (Contributed by AV, 10-Feb-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
pthd.p (𝜑𝑃 ∈ Word V)
pthd.r 𝑅 = ((♯‘𝑃) − 1)
pthd.s (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)))
Assertion
Ref Expression
pthdlem2lem ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → (𝑃𝐼) ∉ (𝑃 “ (1..^𝑅)))
Distinct variable groups:   𝑃,𝑖,𝑗   𝑅,𝑖,𝑗   𝜑,𝑖,𝑗   𝑖,𝐼,𝑗

Proof of Theorem pthdlem2lem
StepHypRef Expression
1 pthd.s . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)))
213ad2ant1 1130 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)))
3 ralcom 3339 . . . . . 6 (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) ↔ ∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)))
4 elfzo1 13070 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 ∈ (1..^𝑅) ↔ (𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑗 < 𝑅))
5 nnne0 11649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑗 ∈ ℕ → 𝑗 ≠ 0)
65necomd 3062 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ ℕ → 0 ≠ 𝑗)
763ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑗 < 𝑅) → 0 ≠ 𝑗)
84, 7sylbi 220 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 0 ≠ 𝑗)
98adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → 0 ≠ 𝑗)
10 neeq1 3069 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 = 0 → (𝐼𝑗 ↔ 0 ≠ 𝑗))
119, 10syl5ibr 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 = 0 → (((♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → 𝐼𝑗))
1211expd 419 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 = 0 → ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 𝐼𝑗)))
13 nnre 11622 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑗 ∈ ℕ → 𝑗 ∈ ℝ)
1413adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ) → 𝑗 ∈ ℝ)
15 nnre 11622 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑅 ∈ ℕ → 𝑅 ∈ ℝ)
1615adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℝ)
1714, 16ltlend 10762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ) → (𝑗 < 𝑅 ↔ (𝑗𝑅𝑅𝑗)))
18 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑗𝑅𝑅𝑗) → 𝑅𝑗)
1917, 18syl6bi 256 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ) → (𝑗 < 𝑅𝑅𝑗))
20193impia 1114 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑗 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑗 < 𝑅) → 𝑅𝑗)
214, 20sylbi 220 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 𝑅𝑗)
2221adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → 𝑅𝑗)
23 neeq1 3069 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 = 𝑅 → (𝐼𝑗𝑅𝑗))
2422, 23syl5ibr 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 = 𝑅 → (((♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → 𝐼𝑗))
2524expd 419 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 = 𝑅 → ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 𝐼𝑗)))
2612, 25jaoi 854 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅) → ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 𝐼𝑗)))
2726impcom 411 . . . . . . . . . . 11 (((♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 𝐼𝑗))
28273adant1 1127 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → (𝑗 ∈ (1..^𝑅) → 𝐼𝑗))
2928imp 410 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → 𝐼𝑗)
30 lbfzo0 13060 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0 ∈ (0..^(♯‘𝑃)) ↔ (♯‘𝑃) ∈ ℕ)
3130biimpri 231 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → 0 ∈ (0..^(♯‘𝑃)))
32 eleq1 2899 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 = 0 → (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃)) ↔ 0 ∈ (0..^(♯‘𝑃))))
3331, 32syl5ibr 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 = 0 → ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃))))
34 pthd.r . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑅 = ((♯‘𝑃) − 1)
35 fzo0end 13112 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → ((♯‘𝑃) − 1) ∈ (0..^(♯‘𝑃)))
3634, 35eqeltrid 2916 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → 𝑅 ∈ (0..^(♯‘𝑃)))
37 eleq1 2899 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 = 𝑅 → (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃)) ↔ 𝑅 ∈ (0..^(♯‘𝑃))))
3836, 37syl5ibr 249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 = 𝑅 → ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃))))
3933, 38jaoi 854 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅) → ((♯‘𝑃) ∈ ℕ → 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃))))
4039impcom 411 . . . . . . . . . . . 12 (((♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃)))
41403adant1 1127 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃)))
4241adantr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃)))
43 neeq1 3069 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝐼 → (𝑖𝑗𝐼𝑗))
44 fveq2 6643 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 = 𝐼 → (𝑃𝑖) = (𝑃𝐼))
4544neeq1d 3066 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗) ↔ (𝑃𝐼) ≠ (𝑃𝑗)))
4643, 45imbi12d 348 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) ↔ (𝐼𝑗 → (𝑃𝐼) ≠ (𝑃𝑗))))
4746rspcv 3595 . . . . . . . . . 10 (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑃)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) → (𝐼𝑗 → (𝑃𝐼) ≠ (𝑃𝑗))))
4842, 47syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) → (𝐼𝑗 → (𝑃𝐼) ≠ (𝑃𝑗))))
4929, 48mpid 44 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) → (𝑃𝐼) ≠ (𝑃𝑗)))
50 nesym 3063 . . . . . . . 8 ((𝑃𝐼) ≠ (𝑃𝑗) ↔ ¬ (𝑃𝑗) = (𝑃𝐼))
5149, 50syl6ib 254 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) ∧ 𝑗 ∈ (1..^𝑅)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) → ¬ (𝑃𝑗) = (𝑃𝐼)))
5251ralimdva 3165 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → (∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) → ∀𝑗 ∈ (1..^𝑅) ¬ (𝑃𝑗) = (𝑃𝐼)))
533, 52syl5bi 245 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑃))∀𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑖𝑗 → (𝑃𝑖) ≠ (𝑃𝑗)) → ∀𝑗 ∈ (1..^𝑅) ¬ (𝑃𝑗) = (𝑃𝐼)))
542, 53mpd 15 . . . 4 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → ∀𝑗 ∈ (1..^𝑅) ¬ (𝑃𝑗) = (𝑃𝐼))
55 ralnex 3224 . . . 4 (∀𝑗 ∈ (1..^𝑅) ¬ (𝑃𝑗) = (𝑃𝐼) ↔ ¬ ∃𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑃𝑗) = (𝑃𝐼))
5654, 55sylib 221 . . 3 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → ¬ ∃𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑃𝑗) = (𝑃𝐼))
57 pthd.p . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ Word V)
58 wrdf 13850 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Word V → 𝑃:(0..^(♯‘𝑃))⟶V)
59 ffun 6490 . . . . . 6 (𝑃:(0..^(♯‘𝑃))⟶V → Fun 𝑃)
6057, 58, 593syl 18 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝑃)
61603ad2ant1 1130 . . . 4 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → Fun 𝑃)
62 fvelima 6704 . . . . 5 ((Fun 𝑃 ∧ (𝑃𝐼) ∈ (𝑃 “ (1..^𝑅))) → ∃𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑃𝑗) = (𝑃𝐼))
6362ex 416 . . . 4 (Fun 𝑃 → ((𝑃𝐼) ∈ (𝑃 “ (1..^𝑅)) → ∃𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑃𝑗) = (𝑃𝐼)))
6461, 63syl 17 . . 3 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → ((𝑃𝐼) ∈ (𝑃 “ (1..^𝑅)) → ∃𝑗 ∈ (1..^𝑅)(𝑃𝑗) = (𝑃𝐼)))
6556, 64mtod 201 . 2 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → ¬ (𝑃𝐼) ∈ (𝑃 “ (1..^𝑅)))
66 df-nel 3112 . 2 ((𝑃𝐼) ∉ (𝑃 “ (1..^𝑅)) ↔ ¬ (𝑃𝐼) ∈ (𝑃 “ (1..^𝑅)))
6765, 66sylibr 237 1 ((𝜑 ∧ (♯‘𝑃) ∈ ℕ ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 = 𝑅)) → (𝑃𝐼) ∉ (𝑃 “ (1..^𝑅)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 399  wo 844  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2115  wne 3007  wnel 3111  wral 3126  wrex 3127  Vcvv 3471   class class class wbr 5039  cima 5531  Fun wfun 6322  wf 6324  cfv 6328  (class class class)co 7130  cr 10513  0cc0 10514  1c1 10515   < clt 10652  cle 10653  cmin 10847  cn 11615  ..^cfzo 13016  chash 13674  Word cword 13845
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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2178  ax-ext 2793  ax-rep 5163  ax-sep 5176  ax-nul 5183  ax-pow 5239  ax-pr 5303  ax-un 7436  ax-cnex 10570  ax-resscn 10571  ax-1cn 10572  ax-icn 10573  ax-addcl 10574  ax-addrcl 10575  ax-mulcl 10576  ax-mulrcl 10577  ax-mulcom 10578  ax-addass 10579  ax-mulass 10580  ax-distr 10581  ax-i2m1 10582  ax-1ne0 10583  ax-1rid 10584  ax-rnegex 10585  ax-rrecex 10586  ax-cnre 10587  ax-pre-lttri 10588  ax-pre-lttrn 10589  ax-pre-ltadd 10590  ax-pre-mulgt0 10591
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2623  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2892  df-nfc 2960  df-ne 3008  df-nel 3112  df-ral 3131  df-rex 3132  df-reu 3133  df-rab 3135  df-v 3473  df-sbc 3750  df-csb 3858  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4267  df-if 4441  df-pw 4514  df-sn 4541  df-pr 4543  df-tp 4545  df-op 4547  df-uni 4812  df-int 4850  df-iun 4894  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5120  df-tr 5146  df-id 5433  df-eprel 5438  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6121  df-ord 6167  df-on 6168  df-lim 6169  df-suc 6170  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7088  df-ov 7133  df-oprab 7134  df-mpo 7135  df-om 7556  df-1st 7664  df-2nd 7665  df-wrecs 7922  df-recs 7983  df-rdg 8021  df-1o 8077  df-er 8264  df-en 8485  df-dom 8486  df-sdom 8487  df-fin 8488  df-card 9344  df-pnf 10654  df-mnf 10655  df-xr 10656  df-ltxr 10657  df-le 10658  df-sub 10849  df-neg 10850  df-nn 11616  df-n0 11876  df-z 11960  df-uz 12222  df-fz 12876  df-fzo 13017  df-hash 13675  df-word 13846
This theorem is referenced by:  pthdlem2  27535
  Copyright terms: Public domain W3C validator