Theorem efgi 17424

Description: Value of the free group construction. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Sep-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 27-Feb-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
efgval.w	|- W = ( _I ` Word ( I X. 2o ) )
efgval.r	|- .~ = ( ~FG ` I )

Assertion

Ref	Expression
efgi	|- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> A .~ ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) )

Proof of Theorem efgi

Dummy variables a b i r u are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 5892	. . . . . . . . . . 11 |- ( u = A -> ( # ` u ) = ( # ` A ) )
2	1	oveq2d 6336	. . . . . . . . . 10 |- ( u = A -> ( 0 ... ( # ` u ) ) = ( 0 ... ( # ` A ) ) )
3		id 22	. . . . . . . . . . . 12 |- ( u = A -> u = A )
4		oveq1 6327	. . . . . . . . . . . 12 |- ( u = A -> ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) = ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) )
5	3, 4	breq12d 4431	. . . . . . . . . . 11 |- ( u = A -> ( u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
6	5	2ralbidv 2844	. . . . . . . . . 10 |- ( u = A -> ( A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
7	2, 6	raleqbidv 3013	. . . . . . . . 9 |- ( u = A -> ( A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A. i e. ( 0 ... ( # ` A ) ) A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
8	7	rspcv 3158	. . . . . . . 8 |- ( A e. W -> ( A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) -> A. i e. ( 0 ... ( # ` A ) ) A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
9		oteq1 4189	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( i = N -> <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. = <. N , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. )
10		oteq2 4190	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( i = N -> <. N , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. = <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. )
11	9, 10	eqtrd 2496	. . . . . . . . . . . 12 |- ( i = N -> <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. = <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. )
12	11	oveq2d 6336	. . . . . . . . . . 11 |- ( i = N -> ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) = ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) )
13	12	breq2d 4430	. . . . . . . . . 10 |- ( i = N -> ( A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A r ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
14	13	2ralbidv 2844	. . . . . . . . 9 |- ( i = N -> ( A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
15	14	rspcv 3158	. . . . . . . 8 |- ( N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) -> ( A. i e. ( 0 ... ( # ` A ) ) A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) -> A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
16	8, 15	sylan9 667	. . . . . . 7 |- ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) -> ( A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) -> A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
17		opeq1 4180	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = J -> <. a , b >. = <. J , b >. )
18		opeq1 4180	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = J -> <. a , ( 1o \ b ) >. = <. J , ( 1o \ b ) >. )
19	17, 18	s2eqd 13001	. . . . . . . . . . 11 |- ( a = J -> <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> = <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> )
20	19	oteq3d 4194	. . . . . . . . . 10 |- ( a = J -> <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. = <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. )
21	20	oveq2d 6336	. . . . . . . . 9 |- ( a = J -> ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) = ( A splice <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. ) )
22	21	breq2d 4430	. . . . . . . 8 |- ( a = J -> ( A r ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A r ( A splice <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) )
23		opeq2 4181	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = K -> <. J , b >. = <. J , K >. )
24		difeq2 3557	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( b = K -> ( 1o \ b ) = ( 1o \ K ) )
25	24	opeq2d 4187	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = K -> <. J , ( 1o \ b ) >. = <. J , ( 1o \ K ) >. )
26	23, 25	s2eqd 13001	. . . . . . . . . . . 12 |- ( b = K -> <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> = <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> )
27	26	oteq3d 4194	. . . . . . . . . . 11 |- ( b = K -> <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. = <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. )
28	27	oveq2d 6336	. . . . . . . . . 10 |- ( b = K -> ( A splice <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. ) = ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) )
29	28	breq2d 4430	. . . . . . . . 9 |- ( b = K -> ( A r ( A splice <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> A r ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) ) )
30		df-br 4419	. . . . . . . . 9 |- ( A r ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) <-> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r )
31	29, 30	syl6bb 269	. . . . . . . 8 |- ( b = K -> ( A r ( A splice <. N , N , <" <. J , b >. <. J , ( 1o \ b ) >. "> >. ) <-> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r ) )
32	22, 31	rspc2v 3171	. . . . . . 7 |- ( ( J e. I /\ K e. 2o ) -> ( A. a e. I A. b e. 2o A r ( A splice <. N , N , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r ) )
33	16, 32	sylan9 667	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> ( A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r ) )
34	33	adantld 473	. . . . 5 |- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> ( ( r Er W /\ A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r ) )
35	34	alrimiv 1784	. . . 4 |- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> A. r ( ( r Er W /\ A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r ) )
36		opex 4681	. . . . 5 |- <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. _V
37	36	elintab 4259	. . . 4 |- ( <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. |^| { r | ( r Er W /\ A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) } <-> A. r ( ( r Er W /\ A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. r ) )
38	35, 37	sylibr 217	. . 3 |- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. |^| { r | ( r Er W /\ A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) } )
39		efgval.w	. . . 4 |- W = ( _I ` Word ( I X. 2o ) )
40		efgval.r	. . . 4 |- .~ = ( ~FG ` I )
41	39, 40	efgval 17422	. . 3 |- .~ = |^| { r | ( r Er W /\ A. u e. W A. i e. ( 0 ... ( # ` u ) ) A. a e. I A. b e. 2o u r ( u splice <. i , i , <" <. a , b >. <. a , ( 1o \ b ) >. "> >. ) ) }
42	38, 41	syl6eleqr 2551	. 2 |- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. .~ )
43		df-br 4419	. 2 |- ( A .~ ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) <-> <. A , ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) >. e. .~ )
44	42, 43	sylibr 217	1 |- ( ( ( A e. W /\ N e. ( 0 ... ( # ` A ) ) ) /\ ( J e. I /\ K e. 2o ) ) -> A .~ ( A splice <. N , N , <" <. J , K >. <. J , ( 1o \ K ) >. "> >. ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 375   A.wal 1453   = wceq 1455   e. wcel 1898   {cab 2448   A.wral 2749   \ cdif 3413   <.cop 3986   <.cotp 3988   |^|cint 4248   class class class wbr 4418   _I cid 4766   X. cxp 4854   ` cfv 5605  (class class class)co 6320   1oc1o 7206   2oc2o 7207   Er wer 7391   0cc0 9570   ...cfz 11819   #chash 12553  Word cword 12695   splice csplice 12700   <"cs2 12980   ~_FG cefg 17411

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1680  ax-4 1693  ax-5 1769  ax-6 1816  ax-7 1862  ax-8 1900  ax-9 1907  ax-10 1926  ax-11 1931  ax-12 1944  ax-13 2102  ax-ext 2442  ax-rep 4531  ax-sep 4541  ax-nul 4550  ax-pow 4598  ax-pr 4656  ax-un 6615  ax-cnex 9626  ax-resscn 9627  ax-1cn 9628  ax-icn 9629  ax-addcl 9630  ax-addrcl 9631  ax-mulcl 9632  ax-mulrcl 9633  ax-mulcom 9634  ax-addass 9635  ax-mulass 9636  ax-distr 9637  ax-i2m1 9638  ax-1ne0 9639  ax-1rid 9640  ax-rnegex 9641  ax-rrecex 9642  ax-cnre 9643  ax-pre-lttri 9644  ax-pre-lttrn 9645  ax-pre-ltadd 9646  ax-pre-mulgt0 9647

This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 376  df-an 377  df-3or 992  df-3an 993  df-tru 1458  df-ex 1675  df-nf 1679  df-sb 1809  df-eu 2314  df-mo 2315  df-clab 2449  df-cleq 2455  df-clel 2458  df-nfc 2592  df-ne 2635  df-nel 2636  df-ral 2754  df-rex 2755  df-reu 2756  df-rmo 2757  df-rab 2758  df-v 3059  df-sbc 3280  df-csb 3376  df-dif 3419  df-un 3421  df-in 3423  df-ss 3430  df-pss 3432  df-nul 3744  df-if 3894  df-pw 3965  df-sn 3981  df-pr 3983  df-tp 3985  df-op 3987  df-ot 3989  df-uni 4213  df-int 4249  df-iun 4294  df-br 4419  df-opab 4478  df-mpt 4479  df-tr 4514  df-eprel 4767  df-id 4771  df-po 4777  df-so 4778  df-fr 4815  df-we 4817  df-xp 4862  df-rel 4863  df-cnv 4864  df-co 4865  df-dm 4866  df-rn 4867  df-res 4868  df-ima 4869  df-pred 5403  df-ord 5449  df-on 5450  df-lim 5451  df-suc 5452  df-iota 5569  df-fun 5607  df-fn 5608  df-f 5609  df-f1 5610  df-fo 5611  df-f1o 5612  df-fv 5613  df-riota 6282  df-ov 6323  df-oprab 6324  df-mpt2 6325  df-om 6725  df-1st 6825  df-2nd 6826  df-wrecs 7059  df-recs 7121  df-rdg 7159  df-1o 7213  df-2o 7214  df-oadd 7217  df-er 7394  df-map 7505  df-pm 7506  df-en 7601  df-dom 7602  df-sdom 7603  df-fin 7604  df-card 8404  df-cda 8629  df-pnf 9708  df-mnf 9709  df-xr 9710  df-ltxr 9711  df-le 9712  df-sub 9893  df-neg 9894  df-nn 10643  df-2 10701  df-n0 10904  df-z 10972  df-uz 11194  df-fz 11820  df-fzo 11953  df-hash 12554  df-word 12703  df-concat 12705  df-s1 12706  df-substr 12707  df-splice 12708  df-s2 12987  df-efg 17414

This theorem is referenced by:  efgi0  17425  efgi1  17426