Metamath Proof Explorer


Theorem cshwshashlem1

Description: If cyclically shifting a word of length being a prime number not consisting of identical symbols by at least one position (and not by as many positions as the length of the word), the result will not be the word itself. (Contributed by AV, 19-May-2018) (Revised by AV, 8-Jun-2018) (Revised by AV, 10-Nov-2018)

Ref Expression
Hypothesis cshwshash.0 φWWordVW
Assertion cshwshashlem1 φi0..^WWiW0L1..^WWcyclShiftLW

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cshwshash.0 φWWordVW
2 df-ne WiW0¬Wi=W0
3 2 rexbii i0..^WWiW0i0..^W¬Wi=W0
4 rexnal i0..^W¬Wi=W0¬i0..^WWi=W0
5 3 4 bitri i0..^WWiW0¬i0..^WWi=W0
6 simpll φL1..^WWcyclShiftL=Wφ
7 fzo0ss1 1..^W0..^W
8 fzossfz 0..^W0W
9 7 8 sstri 1..^W0W
10 9 sseli L1..^WL0W
11 10 ad2antlr φL1..^WWcyclShiftL=WL0W
12 simpr φL1..^WWcyclShiftL=WWcyclShiftL=W
13 simpll WWordVWL0WWWordV
14 simpr WWordVWW
15 14 adantr WWordVWL0WW
16 elfzelz L0WL
17 16 adantl WWordVWL0WL
18 cshwsidrepswmod0 WWordVWLWcyclShiftL=WLmodW=0W=W0repeatSW
19 13 15 17 18 syl3anc WWordVWL0WWcyclShiftL=WLmodW=0W=W0repeatSW
20 19 ex WWordVWL0WWcyclShiftL=WLmodW=0W=W0repeatSW
21 20 3imp WWordVWL0WWcyclShiftL=WLmodW=0W=W0repeatSW
22 olc L=WL=0L=W
23 22 a1d L=WLmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=W
24 fzofzim LWL0WL0..^W
25 zmodidfzoimp L0..^WLmodW=L
26 eqtr2 LmodW=LLmodW=0L=0
27 26 a1d LmodW=LLmodW=0WWordVWL=0
28 27 ex LmodW=LLmodW=0WWordVWL=0
29 25 28 syl L0..^WLmodW=0WWordVWL=0
30 24 29 syl LWL0WLmodW=0WWordVWL=0
31 30 expcom L0WLWLmodW=0WWordVWL=0
32 31 com24 L0WWWordVWLmodW=0LWL=0
33 32 impcom WWordVWL0WLmodW=0LWL=0
34 33 3adant3 WWordVWL0WWcyclShiftL=WLmodW=0LWL=0
35 34 impcom LmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WLWL=0
36 35 impcom LWLmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0
37 36 orcd LWLmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=W
38 37 ex LWLmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=W
39 23 38 pm2.61ine LmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=W
40 39 orcd LmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
41 df-3or L=0L=WW=W0repeatSWL=0L=WW=W0repeatSW
42 40 41 sylibr LmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
43 42 ex LmodW=0WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
44 3mix3 W=W0repeatSWL=0L=WW=W0repeatSW
45 44 a1d W=W0repeatSWWWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
46 43 45 jaoi LmodW=0W=W0repeatSWWWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
47 21 46 mpcom WWordVWL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
48 1 47 syl3an1 φL0WWcyclShiftL=WL=0L=WW=W0repeatSW
49 3mix1 L=0L=0L=Wi0..^WWi=W0
50 49 a1d L=0φL0WWcyclShiftL=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
51 3mix2 L=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
52 51 a1d L=WφL0WWcyclShiftL=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
53 repswsymballbi WWordVW=W0repeatSWi0..^WWi=W0
54 53 adantr WWordVWW=W0repeatSWi0..^WWi=W0
55 1 54 syl φW=W0repeatSWi0..^WWi=W0
56 55 3ad2ant1 φL0WWcyclShiftL=WW=W0repeatSWi0..^WWi=W0
57 56 biimpa φL0WWcyclShiftL=WW=W0repeatSWi0..^WWi=W0
58 57 3mix3d φL0WWcyclShiftL=WW=W0repeatSWL=0L=Wi0..^WWi=W0
59 58 expcom W=W0repeatSWφL0WWcyclShiftL=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
60 50 52 59 3jaoi L=0L=WW=W0repeatSWφL0WWcyclShiftL=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
61 48 60 mpcom φL0WWcyclShiftL=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
62 6 11 12 61 syl3anc φL1..^WWcyclShiftL=WL=0L=Wi0..^WWi=W0
63 elfzo1 L1..^WLWL<W
64 nnne0 LL0
65 df-ne L0¬L=0
66 pm2.21 ¬L=0L=0i0..^WWi=W0
67 65 66 sylbi L0L=0i0..^WWi=W0
68 64 67 syl LL=0i0..^WWi=W0
69 68 3ad2ant1 LWL<WL=0i0..^WWi=W0
70 63 69 sylbi L1..^WL=0i0..^WWi=W0
71 70 ad2antlr φL1..^WWcyclShiftL=WL=0i0..^WWi=W0
72 71 com12 L=0φL1..^WWcyclShiftL=Wi0..^WWi=W0
73 nnre LL
74 ltne LL<WWL
75 73 74 sylan LL<WWL
76 df-ne WL¬W=L
77 eqcom L=WW=L
78 pm2.21 ¬W=LW=Li0..^WWi=W0
79 77 78 biimtrid ¬W=LL=Wi0..^WWi=W0
80 76 79 sylbi WLL=Wi0..^WWi=W0
81 75 80 syl LL<WL=Wi0..^WWi=W0
82 81 3adant2 LWL<WL=Wi0..^WWi=W0
83 63 82 sylbi L1..^WL=Wi0..^WWi=W0
84 83 ad2antlr φL1..^WWcyclShiftL=WL=Wi0..^WWi=W0
85 84 com12 L=WφL1..^WWcyclShiftL=Wi0..^WWi=W0
86 ax-1 i0..^WWi=W0φL1..^WWcyclShiftL=Wi0..^WWi=W0
87 72 85 86 3jaoi L=0L=Wi0..^WWi=W0φL1..^WWcyclShiftL=Wi0..^WWi=W0
88 62 87 mpcom φL1..^WWcyclShiftL=Wi0..^WWi=W0
89 88 pm2.24d φL1..^WWcyclShiftL=W¬i0..^WWi=W0WcyclShiftLW
90 89 exp31 φL1..^WWcyclShiftL=W¬i0..^WWi=W0WcyclShiftLW
91 90 com34 φL1..^W¬i0..^WWi=W0WcyclShiftL=WWcyclShiftLW
92 91 com23 φ¬i0..^WWi=W0L1..^WWcyclShiftL=WWcyclShiftLW
93 5 92 biimtrid φi0..^WWiW0L1..^WWcyclShiftL=WWcyclShiftLW
94 93 3imp φi0..^WWiW0L1..^WWcyclShiftL=WWcyclShiftLW
95 94 com12 WcyclShiftL=Wφi0..^WWiW0L1..^WWcyclShiftLW
96 ax-1 WcyclShiftLWφi0..^WWiW0L1..^WWcyclShiftLW
97 95 96 pm2.61ine φi0..^WWiW0L1..^WWcyclShiftLW