Metamath Proof Explorer


Theorem chnind

Description: Induction over a chain. See nnind for an explanation about the hypotheses. (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Jun-2025)

Ref Expression
Hypotheses chnind.1 c = ψ χ
chnind.2 c = d ψ θ
chnind.3 c = d ++ ⟨“ x ”⟩ ψ τ
chnind.4 c = C ψ η
chnind.6 φ C Chain A < ˙
chnind.7 φ χ
chnind.8 φ d Chain A < ˙ x A d = lastS d < ˙ x θ τ
Assertion chnind φ η

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chnind.1 c = ψ χ
2 chnind.2 c = d ψ θ
3 chnind.3 c = d ++ ⟨“ x ”⟩ ψ τ
4 chnind.4 c = C ψ η
5 chnind.6 φ C Chain A < ˙
6 chnind.7 φ χ
7 chnind.8 φ d Chain A < ˙ x A d = lastS d < ˙ x θ τ
8 5 chnwrd φ C Word A
9 id φ φ
10 ischn C Chain A < ˙ C Word A i dom C 0 C i 1 < ˙ C i
11 5 10 sylib φ C Word A i dom C 0 C i 1 < ˙ C i
12 11 simprd φ i dom C 0 C i 1 < ˙ C i
13 dmeq c = dom c = dom
14 13 difeq1d c = dom c 0 = dom 0
15 fveq1 c = c i 1 = i 1
16 fveq1 c = c i = i
17 15 16 breq12d c = c i 1 < ˙ c i i 1 < ˙ i
18 14 17 raleqbidv c = i dom c 0 c i 1 < ˙ c i i dom 0 i 1 < ˙ i
19 18 anbi2d c = φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i φ i dom 0 i 1 < ˙ i
20 19 1 imbi12d c = φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i ψ φ i dom 0 i 1 < ˙ i χ
21 dmeq c = d dom c = dom d
22 21 difeq1d c = d dom c 0 = dom d 0
23 fveq1 c = d c i 1 = d i 1
24 fveq1 c = d c i = d i
25 23 24 breq12d c = d c i 1 < ˙ c i d i 1 < ˙ d i
26 22 25 raleqbidv c = d i dom c 0 c i 1 < ˙ c i i dom d 0 d i 1 < ˙ d i
27 26 anbi2d c = d φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i φ i dom d 0 d i 1 < ˙ d i
28 27 2 imbi12d c = d φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i ψ φ i dom d 0 d i 1 < ˙ d i θ
29 dmeq c = d ++ ⟨“ x ”⟩ dom c = dom d ++ ⟨“ x ”⟩
30 29 difeq1d c = d ++ ⟨“ x ”⟩ dom c 0 = dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0
31 fveq1 c = d ++ ⟨“ x ”⟩ c i 1 = d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1
32 fveq1 c = d ++ ⟨“ x ”⟩ c i = d ++ ⟨“ x ”⟩ i
33 31 32 breq12d c = d ++ ⟨“ x ”⟩ c i 1 < ˙ c i d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i
34 30 33 raleqbidv c = d ++ ⟨“ x ”⟩ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i
35 34 anbi2d c = d ++ ⟨“ x ”⟩ φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i
36 35 3 imbi12d c = d ++ ⟨“ x ”⟩ φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i ψ φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i τ
37 dmeq c = C dom c = dom C
38 37 difeq1d c = C dom c 0 = dom C 0
39 fveq1 c = C c i 1 = C i 1
40 fveq1 c = C c i = C i
41 39 40 breq12d c = C c i 1 < ˙ c i C i 1 < ˙ C i
42 38 41 raleqbidv c = C i dom c 0 c i 1 < ˙ c i i dom C 0 C i 1 < ˙ C i
43 42 anbi2d c = C φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i φ i dom C 0 C i 1 < ˙ C i
44 43 4 imbi12d c = C φ i dom c 0 c i 1 < ˙ c i ψ φ i dom C 0 C i 1 < ˙ C i η
45 6 adantr φ i dom 0 i 1 < ˙ i χ
46 simpllr d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ φ
47 simp-4l d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ d Word A
48 simpll d Word A x A φ d Word A
49 simplr d Word A x A φ x A
50 49 s1cld d Word A x A φ ⟨“ x ”⟩ Word A
51 48 50 ccatdmss d Word A x A φ dom d dom d ++ ⟨“ x ”⟩
52 51 ssdifd d Word A x A φ dom d 0 dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0
53 52 sselda d Word A x A φ j dom d 0 j dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0
54 fvoveq1 i = j d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 = d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1
55 fveq2 i = j d ++ ⟨“ x ”⟩ i = d ++ ⟨“ x ”⟩ j
56 54 55 breq12d i = j d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ j
57 56 adantl d Word A x A φ j dom d 0 i = j d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ j
58 53 57 rspcdv d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ j
59 58 imp d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ j
60 simp-4l d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d Word A
61 50 ad2antrr d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i ⟨“ x ”⟩ Word A
62 lencl d Word A d 0
63 60 62 syl d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d 0
64 63 nn0zd d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d
65 fzossrbm1 d 0 ..^ d 1 0 ..^ d
66 64 65 syl d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i 0 ..^ d 1 0 ..^ d
67 fzossz 0 ..^ d
68 simplr d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j dom d 0
69 68 eldifad d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j dom d
70 eqidd d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d = d
71 70 60 wrdfd d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d : 0 ..^ d A
72 71 fdmd d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i dom d = 0 ..^ d
73 69 72 eleqtrd d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j 0 ..^ d
74 67 73 sselid d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j
75 eldifsni j dom d 0 j 0
76 68 75 syl d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j 0
77 fzo1fzo0n0 j 1 ..^ d j 0 ..^ d j 0
78 73 76 77 sylanbrc d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j 1 ..^ d
79 elfzom1b j d j 1 ..^ d j 1 0 ..^ d 1
80 79 biimpa j d j 1 ..^ d j 1 0 ..^ d 1
81 74 64 78 80 syl21anc d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j 1 0 ..^ d 1
82 66 81 sseldd d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j 1 0 ..^ d
83 ccatval1 d Word A ⟨“ x ”⟩ Word A j 1 0 ..^ d d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1 = d j 1
84 60 61 82 83 syl3anc d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ j 1 = d j 1
85 ccatval1 d Word A ⟨“ x ”⟩ Word A j 0 ..^ d d ++ ⟨“ x ”⟩ j = d j
86 60 61 73 85 syl3anc d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ j = d j
87 59 84 86 3brtr3d d Word A x A φ j dom d 0 i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d j 1 < ˙ d j
88 87 an32s d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
89 88 adantllr d Word A x A φ θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
90 89 ralrimiva d Word A x A φ θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
91 90 an32s d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
92 ischn d Chain A < ˙ d Word A j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
93 47 91 92 sylanbrc d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ d Chain A < ˙
94 46 93 jca d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ φ d Chain A < ˙
95 simp-4r d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ x A
96 lsw d Word A lastS d = d d 1
97 96 ad5antr d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i lastS d = d d 1
98 simp-4l d Word A x A φ ¬ d = θ d Word A
99 fzonn0p1 d 0 d 0 ..^ d + 1
100 98 62 99 3syl d Word A x A φ ¬ d = θ d 0 ..^ d + 1
101 ccatws1len d Word A d ++ ⟨“ x ”⟩ = d + 1
102 101 ad4antr d Word A x A φ ¬ d = θ d ++ ⟨“ x ”⟩ = d + 1
103 102 eqcomd d Word A x A φ ¬ d = θ d + 1 = d ++ ⟨“ x ”⟩
104 ccatws1cl d Word A x A d ++ ⟨“ x ”⟩ Word A
105 104 ad3antrrr d Word A x A φ ¬ d = θ d ++ ⟨“ x ”⟩ Word A
106 103 105 wrdfd d Word A x A φ ¬ d = θ d ++ ⟨“ x ”⟩ : 0 ..^ d + 1 A
107 106 fdmd d Word A x A φ ¬ d = θ dom d ++ ⟨“ x ”⟩ = 0 ..^ d + 1
108 100 107 eleqtrrd d Word A x A φ ¬ d = θ d dom d ++ ⟨“ x ”⟩
109 simplr d Word A x A φ ¬ d = θ ¬ d =
110 109 neqned d Word A x A φ ¬ d = θ d
111 hasheq0 d Word A d = 0 d =
112 111 necon3bid d Word A d 0 d
113 112 biimpar d Word A d d 0
114 98 110 113 syl2anc d Word A x A φ ¬ d = θ d 0
115 108 114 eldifsnd d Word A x A φ ¬ d = θ d dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0
116 fvoveq1 i = d d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 = d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1
117 fveq2 i = d d ++ ⟨“ x ”⟩ i = d ++ ⟨“ x ”⟩ d
118 116 117 breq12d i = d d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ d
119 118 adantl d Word A x A φ ¬ d = θ i = d d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ d
120 115 119 rspcdv d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ d
121 120 imp d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ d
122 48 ad3antrrr d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d Word A
123 50 ad3antrrr d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i ⟨“ x ”⟩ Word A
124 122 62 syl d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d 0
125 114 adantr d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d 0
126 elnnne0 d d 0 d 0
127 124 125 126 sylanbrc d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d
128 fzo0end d d 1 0 ..^ d
129 127 128 syl d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d 1 0 ..^ d
130 ccatval1 d Word A ⟨“ x ”⟩ Word A d 1 0 ..^ d d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1 = d d 1
131 122 123 129 130 syl3anc d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ d 1 = d d 1
132 49 ad3antrrr d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i x A
133 eqidd d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d = d
134 ccats1val2 d Word A x A d = d d ++ ⟨“ x ”⟩ d = x
135 122 132 133 134 syl3anc d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d ++ ⟨“ x ”⟩ d = x
136 121 131 135 3brtr3d d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i d d 1 < ˙ x
137 97 136 eqbrtrd d Word A x A φ ¬ d = θ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i lastS d < ˙ x
138 137 an42ds d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ ¬ d = lastS d < ˙ x
139 138 ex d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ ¬ d = lastS d < ˙ x
140 139 orrd d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ d = lastS d < ˙ x
141 simpr d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ θ
142 94 95 140 141 7 syl1111anc d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ τ
143 142 ex d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ τ
144 143 expl d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i θ τ
145 88 ralrimiva d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
146 fvoveq1 i = j d i 1 = d j 1
147 fveq2 i = j d i = d j
148 146 147 breq12d i = j d i 1 < ˙ d i d j 1 < ˙ d j
149 148 cbvralvw i dom d 0 d i 1 < ˙ d i j dom d 0 d j 1 < ˙ d j
150 145 149 sylibr d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i i dom d 0 d i 1 < ˙ d i
151 150 expl d Word A x A φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i i dom d 0 d i 1 < ˙ d i
152 144 151 a2and d Word A x A φ i dom d 0 d i 1 < ˙ d i θ φ i dom d ++ ⟨“ x ”⟩ 0 d ++ ⟨“ x ”⟩ i 1 < ˙ d ++ ⟨“ x ”⟩ i τ
153 20 28 36 44 45 152 wrdind C Word A φ i dom C 0 C i 1 < ˙ C i η
154 153 imp C Word A φ i dom C 0 C i 1 < ˙ C i η
155 8 9 12 154 syl12anc φ η