Theorem signsvtn 34616

Description: Adding a letter of a different sign as the highest coefficient changes the sign. (Contributed by Thierry Arnoux, 12-Oct-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
signsv.p	⊢ ⨣ = (𝑎 ∈ {-1, 0, 1}, 𝑏 ∈ {-1, 0, 1} ↦ if(𝑏 = 0, 𝑎, 𝑏))
signsv.w	⊢ 𝑊 = {⟨(Base‘ndx), {-1, 0, 1}⟩, ⟨(+g‘ndx), ⨣ ⟩}
signsv.t	⊢ 𝑇 = (𝑓 ∈ Word ℝ ↦ (𝑛 ∈ (0..^(♯‘𝑓)) ↦ (𝑊 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (sgn‘(𝑓‘𝑖))))))
signsv.v	⊢ 𝑉 = (𝑓 ∈ Word ℝ ↦ Σ𝑗 ∈ (1..^(♯‘𝑓))if(((𝑇‘𝑓)‘𝑗) ≠ ((𝑇‘𝑓)‘(𝑗 − 1)), 1, 0))
signsvf.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ (Word ℝ ∖ {∅}))
signsvf.0	⊢ (𝜑 → (𝐸‘0) ≠ 0)
signsvf.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩))
signsvf.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
signsvf.n	⊢ 𝑁 = (♯‘𝐸)
signsvt.b	⊢ 𝐵 = ((𝑇‘𝐸)‘(𝑁 − 1))

Assertion

Ref	Expression
signsvtn	⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((𝑉‘𝐹) − (𝑉‘𝐸)) = 1)

Distinct variable groups:   𝑎,𝑏, ⨣   𝑓,𝑖,𝑛,𝐹   𝑓,𝑊,𝑖,𝑛   𝑓,𝑎,𝑖,𝑗,𝑏,𝑛,𝐴   𝐸,𝑎,𝑏,𝑓,𝑖,𝑗,𝑛   𝑇,𝑎,𝑏,𝑓,𝑗,𝑛

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓,𝑖,𝑗,𝑛,𝑎,𝑏)   𝐵(𝑓,𝑖,𝑗,𝑛,𝑎,𝑏)   ⨣ (𝑓,𝑖,𝑗,𝑛)   𝑇(𝑖)   𝐹(𝑗,𝑎,𝑏)   𝑁(𝑓,𝑖,𝑗,𝑛,𝑎,𝑏)   𝑉(𝑓,𝑖,𝑗,𝑛,𝑎,𝑏)   𝑊(𝑗,𝑎,𝑏)

Proof of Theorem signsvtn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		signsvf.f	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩))
2	1	fveq2d 6880	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑉‘𝐹) = (𝑉‘(𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩)))
3		signsvf.e	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ (Word ℝ ∖ {∅}))
4		signsvf.0	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘0) ≠ 0)
5		signsvf.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
6		signsv.p	. . . . . . 7 ⊢ ⨣ = (𝑎 ∈ {-1, 0, 1}, 𝑏 ∈ {-1, 0, 1} ↦ if(𝑏 = 0, 𝑎, 𝑏))
7		signsv.w	. . . . . . 7 ⊢ 𝑊 = {⟨(Base‘ndx), {-1, 0, 1}⟩, ⟨(+g‘ndx), ⨣ ⟩}
8		signsv.t	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 = (𝑓 ∈ Word ℝ ↦ (𝑛 ∈ (0..^(♯‘𝑓)) ↦ (𝑊 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (sgn‘(𝑓‘𝑖))))))
9		signsv.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (𝑓 ∈ Word ℝ ↦ Σ𝑗 ∈ (1..^(♯‘𝑓))if(((𝑇‘𝑓)‘𝑗) ≠ ((𝑇‘𝑓)‘(𝑗 − 1)), 1, 0))
10	6, 7, 8, 9	signsvfn 34614	. . . . . 6 ⊢ (((𝐸 ∈ (Word ℝ ∖ {∅}) ∧ (𝐸‘0) ≠ 0) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑉‘(𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩)) = ((𝑉‘𝐸) + if((((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0, 1, 0)))
11	3, 4, 5, 10	syl21anc 837	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑉‘(𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩)) = ((𝑉‘𝐸) + if((((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0, 1, 0)))
12	2, 11	eqtrd 2770	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑉‘𝐹) = ((𝑉‘𝐸) + if((((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0, 1, 0)))
13	12	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝑉‘𝐹) = ((𝑉‘𝐸) + if((((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0, 1, 0)))
14		signsvt.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = ((𝑇‘𝐸)‘(𝑁 − 1))
15		signsvf.n	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑁 = (♯‘𝐸)
16	15	oveq1i 7415	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 − 1) = ((♯‘𝐸) − 1)
17	16	fveq2i 6879	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇‘𝐸)‘(𝑁 − 1)) = ((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1))
18	14, 17	eqtri 2758	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = ((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1))
19	18	oveq1i 7415	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 · 𝐴) = (((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴)
20	3	adantr 480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐸 ∈ (Word ℝ ∖ {∅}))
21	20	eldifad 3938	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐸 ∈ Word ℝ)
22	6, 7, 8, 9	signstf 34598	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐸 ∈ Word ℝ → (𝑇‘𝐸) ∈ Word ℝ)
23		wrdf 14536	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑇‘𝐸) ∈ Word ℝ → (𝑇‘𝐸):(0..^(♯‘(𝑇‘𝐸)))⟶ℝ)
24	21, 22, 23	3syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝑇‘𝐸):(0..^(♯‘(𝑇‘𝐸)))⟶ℝ)
25		eldifsn 4762	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐸 ∈ (Word ℝ ∖ {∅}) ↔ (𝐸 ∈ Word ℝ ∧ 𝐸 ≠ ∅))
26	3, 25	sylib 218	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∈ Word ℝ ∧ 𝐸 ≠ ∅))
27	26	adantr 480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝐸 ∈ Word ℝ ∧ 𝐸 ≠ ∅))
28		lennncl 14552	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐸 ∈ Word ℝ ∧ 𝐸 ≠ ∅) → (♯‘𝐸) ∈ ℕ)
29		fzo0end 13774	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((♯‘𝐸) ∈ ℕ → ((♯‘𝐸) − 1) ∈ (0..^(♯‘𝐸)))
30	27, 28, 29	3syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((♯‘𝐸) − 1) ∈ (0..^(♯‘𝐸)))
31	6, 7, 8, 9	signstlen 34599	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐸 ∈ Word ℝ → (♯‘(𝑇‘𝐸)) = (♯‘𝐸))
32	21, 31	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (♯‘(𝑇‘𝐸)) = (♯‘𝐸))
33	32	oveq2d 7421	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (0..^(♯‘(𝑇‘𝐸))) = (0..^(♯‘𝐸)))
34	30, 33	eleqtrrd 2837	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((♯‘𝐸) − 1) ∈ (0..^(♯‘(𝑇‘𝐸))))
35	24, 34	ffvelcdmd 7075	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) ∈ ℝ)
36	18, 35	eqeltrid 2838	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐵 ∈ ℝ)
37	36	recnd 11263	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
38	5	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
39	38	recnd 11263	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐴 ∈ ℂ)
40	37, 39	mulcomd 11256	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝐵 · 𝐴) = (𝐴 · 𝐵))
41		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝐴 · 𝐵) < 0)
42	40, 41	eqbrtrd 5141	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝐵 · 𝐴) < 0)
43	19, 42	eqbrtrrid 5155	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0)
44	43	iftrued 4508	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → if((((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0, 1, 0) = 1)
45	44	oveq2d 7421	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((𝑉‘𝐸) + if((((𝑇‘𝐸)‘((♯‘𝐸) − 1)) · 𝐴) < 0, 1, 0)) = ((𝑉‘𝐸) + 1))
46	13, 45	eqtr2d 2771	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((𝑉‘𝐸) + 1) = (𝑉‘𝐹))
47	6, 7, 8, 9	signsvvf 34611	. . . . . 6 ⊢ 𝑉:Word ℝ⟶ℕ0
48	47	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝑉:Word ℝ⟶ℕ0)
49	1	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐹 = (𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩))
50	38	s1cld 14621	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ⟨“𝐴”⟩ ∈ Word ℝ)
51		ccatcl 14592	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐸 ∈ Word ℝ ∧ ⟨“𝐴”⟩ ∈ Word ℝ) → (𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩) ∈ Word ℝ)
52	21, 50, 51	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝐸 ++ ⟨“𝐴”⟩) ∈ Word ℝ)
53	49, 52	eqeltrd 2834	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 𝐹 ∈ Word ℝ)
54	48, 53	ffvelcdmd 7075	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝑉‘𝐹) ∈ ℕ0)
55	54	nn0cnd 12564	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝑉‘𝐹) ∈ ℂ)
56	48, 21	ffvelcdmd 7075	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝑉‘𝐸) ∈ ℕ0)
57	56	nn0cnd 12564	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (𝑉‘𝐸) ∈ ℂ)
58		1cnd 11230	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → 1 ∈ ℂ)
59	55, 57, 58	subaddd 11612	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → (((𝑉‘𝐹) − (𝑉‘𝐸)) = 1 ↔ ((𝑉‘𝐸) + 1) = (𝑉‘𝐹)))
60	46, 59	mpbird 257	1 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0) → ((𝑉‘𝐹) − (𝑉‘𝐸)) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2932   ∖ cdif 3923  ∅c0 4308  ifcif 4500  {csn 4601  {cpr 4603  {ctp 4605  ⟨cop 4607   class class class wbr 5119   ↦ cmpt 5201  ⟶wf 6527  ‘cfv 6531  (class class class)co 7405   ∈ cmpo 7407  ℝcr 11128  0cc0 11129  1c1 11130   + caddc 11132   · cmul 11134   < clt 11269   − cmin 11466  -cneg 11467  ℕcn 12240  ℕ₀cn0 12501  ...cfz 13524  ..^cfzo 13671  ♯chash 14348  Word cword 14531   ++ cconcat 14588  ⟨“cs1 14613  sgncsgn 15105  Σcsu 15702  ndxcnx 17212  Basecbs 17228  +_gcplusg 17271   Σ_g cgsu 17454

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-inf2 9655  ax-cnex 11185  ax-resscn 11186  ax-1cn 11187  ax-icn 11188  ax-addcl 11189  ax-addrcl 11190  ax-mulcl 11191  ax-mulrcl 11192  ax-mulcom 11193  ax-addass 11194  ax-mulass 11195  ax-distr 11196  ax-i2m1 11197  ax-1ne0 11198  ax-1rid 11199  ax-rnegex 11200  ax-rrecex 11201  ax-cnre 11202  ax-pre-lttri 11203  ax-pre-lttrn 11204  ax-pre-ltadd 11205  ax-pre-mulgt0 11206  ax-pre-sup 11207

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-tp 4606  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-se 5607  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7362  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7862  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8160  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-er 8719  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-sup 9454  df-oi 9524  df-card 9953  df-pnf 11271  df-mnf 11272  df-xr 11273  df-ltxr 11274  df-le 11275  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11895  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-n0 12502  df-xnn0 12575  df-z 12589  df-uz 12853  df-rp 13009  df-fz 13525  df-fzo 13672  df-seq 14020  df-exp 14080  df-hash 14349  df-word 14532  df-lsw 14581  df-concat 14589  df-s1 14614  df-substr 14659  df-pfx 14689  df-sgn 15106  df-cj 15118  df-re 15119  df-im 15120  df-sqrt 15254  df-abs 15255  df-clim 15504  df-sum 15703  df-struct 17166  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-plusg 17284  df-0g 17455  df-gsum 17456  df-mgm 18618  df-sgrp 18697  df-mnd 18713  df-mulg 19051  df-cntz 19300

This theorem is referenced by:  signsvfnn  34618