Metamath Proof Explorer


Theorem cshw1

Description: If cyclically shifting a word by 1 position results in the word itself, the word is build of identical symbols. Remark: also "valid" for an empty word! (Contributed by AV, 13-May-2018) (Revised by AV, 7-Jun-2018) (Proof shortened by AV, 1-Nov-2018)

Ref Expression
Assertion cshw1 ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ral0 โŠข โˆ€ ๐‘– โˆˆ โˆ… ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 )
2 oveq2 โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( 0 ..^ 0 ) )
3 fzo0 โŠข ( 0 ..^ 0 ) = โˆ…
4 2 3 eqtrdi โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = โˆ… )
5 4 raleqdv โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) โ†” โˆ€ ๐‘– โˆˆ โˆ… ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
6 1 5 mpbiri โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
7 6 a1d โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
8 simprl โŠข ( ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ )
9 lencl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 )
10 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
11 10 a1i โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„•0 )
12 df-ne โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  0 โ†” ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 )
13 elnnne0 โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• โ†” ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  0 ) )
14 13 simplbi2com โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  0 โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• ) )
15 12 14 sylbir โŠข ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• ) )
16 15 adantr โŠข ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• ) )
17 16 impcom โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• )
18 neqne โŠข ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  1 )
19 18 ad2antll โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  1 )
20 nngt1ne1 โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• โ†’ ( 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ†” ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  1 ) )
21 17 20 syl โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) ) โ†’ ( 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ†” ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  1 ) )
22 19 21 mpbird โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) ) โ†’ 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) )
23 elfzo0 โŠข ( 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†” ( 1 โˆˆ โ„•0 โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• โˆง 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
24 11 17 22 23 syl3anbrc โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
25 24 ex โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
26 9 25 syl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โ†’ ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
27 26 adantr โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
28 27 impcom โŠข ( ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
29 simprr โŠข ( ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š )
30 lbfzo0 โŠข ( 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†” ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• )
31 30 13 sylbbr โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  0 ) โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
32 31 ex โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  0 โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
33 12 32 biimtrrid โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
34 9 33 syl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โ†’ ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
35 34 adantr โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
36 35 com12 โŠข ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
37 36 adantr โŠข ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โ†’ ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
38 37 imp โŠข ( ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
39 elfzoelz โŠข ( 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค )
40 cshweqrep โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง 1 โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š โˆง 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
41 39 40 sylan2 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š โˆง 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
42 41 imp โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง 1 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š โˆง 0 โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
43 8 28 29 38 42 syl22anc โŠข ( ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
44 0nn0 โŠข 0 โˆˆ โ„•0
45 fzossnn0 โŠข ( 0 โˆˆ โ„•0 โ†’ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โŠ† โ„•0 )
46 ssralv โŠข ( ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โŠ† โ„•0 โ†’ ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
47 44 45 46 mp2b โŠข ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
48 eqcom โŠข ( ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
49 elfzoelz โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ค )
50 zre โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ )
51 ax-1rid โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ โ†’ ( ๐‘– ยท 1 ) = ๐‘– )
52 50 51 syl โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐‘– ยท 1 ) = ๐‘– )
53 52 oveq2d โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) = ( 0 + ๐‘– ) )
54 zcn โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„‚ )
55 54 addlidd โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ( 0 + ๐‘– ) = ๐‘– )
56 53 55 eqtrd โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) = ๐‘– )
57 49 56 syl โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) = ๐‘– )
58 57 oveq1d โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( ๐‘– mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
59 zmodidfzoimp โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘– mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ๐‘– )
60 58 59 eqtrd โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ๐‘– )
61 60 fveqeq2d โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) โ†” ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
62 61 biimpd โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
63 48 62 biimtrid โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
64 63 ralimia โŠข ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
65 47 64 syl โŠข ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ( 0 + ( ๐‘– ยท 1 ) ) mod ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
66 43 65 syl โŠข ( ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
67 66 ex โŠข ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 ) โ†’ ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
68 67 impancom โŠข ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
69 eqid โŠข ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 )
70 c0ex โŠข 0 โˆˆ V
71 fveqeq2 โŠข ( ๐‘– = 0 โ†’ ( ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) โ†” ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
72 70 71 ralsn โŠข ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ { 0 } ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) โ†” ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
73 69 72 mpbir โŠข โˆ€ ๐‘– โˆˆ { 0 } ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 )
74 oveq2 โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 โ†’ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( 0 ..^ 1 ) )
75 fzo01 โŠข ( 0 ..^ 1 ) = { 0 }
76 74 75 eqtrdi โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 โ†’ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = { 0 } )
77 76 raleqdv โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 โ†’ ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) โ†” โˆ€ ๐‘– โˆˆ { 0 } ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
78 73 77 mpbiri โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 1 โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
79 68 78 pm2.61d2 โŠข ( ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โˆง ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )
80 79 ex โŠข ( ยฌ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) ) )
81 7 80 pm2.61i โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ Word ๐‘‰ โˆง ( ๐‘Š cyclShift 1 ) = ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ 0 ) )