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

Theorem cshwsdisj 15643
 Description: The singletons resulting by cyclically shifting a given word of length being a prime number and not consisting of identical symbols is a disjoint collection. (Contributed by Alexander van der Vekens, 19-May-2018.) (Revised by Alexander van der Vekens, 8-Jun-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
cshwshash.0 (𝜑 → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (#‘𝑊) ∈ ℙ))
Assertion
Ref Expression
cshwsdisj ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) → Disj 𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)){(𝑊 cyclShift 𝑛)})
Distinct variable groups:   𝑖,𝑉   𝑖,𝑊   𝜑,𝑖,𝑛   𝑛,𝑊
Allowed substitution hint:   𝑉(𝑛)

Proof of Theorem cshwsdisj
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 orc 399 . . . . 5 (𝑛 = 𝑗 → (𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅))
21a1d 25 . . . 4 (𝑛 = 𝑗 → (((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊)))) → (𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅)))
3 simprl 790 . . . . . . . 8 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → (𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)))
4 simprrl 800 . . . . . . . 8 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → 𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)))
5 simprrr 801 . . . . . . . 8 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊)))
6 necom 2835 . . . . . . . . . 10 (𝑛𝑗𝑗𝑛)
76biimpi 205 . . . . . . . . 9 (𝑛𝑗𝑗𝑛)
87adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → 𝑗𝑛)
9 cshwshash.0 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (#‘𝑊) ∈ ℙ))
109cshwshashlem3 15642 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) → ((𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗𝑛) → (𝑊 cyclShift 𝑛) ≠ (𝑊 cyclShift 𝑗)))
1110imp 444 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗𝑛)) → (𝑊 cyclShift 𝑛) ≠ (𝑊 cyclShift 𝑗))
123, 4, 5, 8, 11syl13anc 1320 . . . . . . 7 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → (𝑊 cyclShift 𝑛) ≠ (𝑊 cyclShift 𝑗))
13 disjsn2 4193 . . . . . . 7 ((𝑊 cyclShift 𝑛) ≠ (𝑊 cyclShift 𝑗) → ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅)
1412, 13syl 17 . . . . . 6 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅)
1514olcd 407 . . . . 5 ((𝑛𝑗 ∧ ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))))) → (𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅))
1615ex 449 . . . 4 (𝑛𝑗 → (((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊)))) → (𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅)))
172, 16pm2.61ine 2865 . . 3 (((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) ∧ (𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)) ∧ 𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊)))) → (𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅))
1817ralrimivva 2954 . 2 ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) → ∀𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊))∀𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅))
19 oveq2 6557 . . . 4 (𝑛 = 𝑗 → (𝑊 cyclShift 𝑛) = (𝑊 cyclShift 𝑗))
2019sneqd 4137 . . 3 (𝑛 = 𝑗 → {(𝑊 cyclShift 𝑛)} = {(𝑊 cyclShift 𝑗)})
2120disjor 4567 . 2 (Disj 𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)){(𝑊 cyclShift 𝑛)} ↔ ∀𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊))∀𝑗 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑛 = 𝑗 ∨ ({(𝑊 cyclShift 𝑛)} ∩ {(𝑊 cyclShift 𝑗)}) = ∅))
2218, 21sylibr 223 1 ((𝜑 ∧ ∃𝑖 ∈ (0..^(#‘𝑊))(𝑊𝑖) ≠ (𝑊‘0)) → Disj 𝑛 ∈ (0..^(#‘𝑊)){(𝑊 cyclShift 𝑛)})
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∨ wo 382   ∧ wa 383   ∧ w3a 1031   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  ∀wral 2896  ∃wrex 2897   ∩ cin 3539  ∅c0 3874  {csn 4125  Disj wdisj 4553  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  0cc0 9815  ..^cfzo 12334  #chash 12979  Word cword 13146   cyclShift ccsh 13385  ℙcprime 15223 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-disj 4554  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-inf 8232  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-xnn0 11241  df-z 11255  df-uz 11564  df-rp 11709  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  df-mod 12531  df-seq 12664  df-exp 12723  df-hash 12980  df-word 13154  df-concat 13156  df-substr 13158  df-reps 13161  df-csh 13386  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-dvds 14822  df-gcd 15055  df-prm 15224  df-phi 15309 This theorem is referenced by:  cshwshashnsame  15648
 Copyright terms: Public domain W3C validator