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Theorem signstcl

Description: Closure of the zero skipping sign word. (Contributed by Thierry Arnoux, 9-Oct-2018)

Ref Expression
Hypotheses signsv.p âŠĒ âĻĢ = ( 𝑎 ∈ { - 1 , 0 , 1 } , 𝑏 ∈ { - 1 , 0 , 1 } â†Ķ if ( 𝑏 = 0 , 𝑎 , 𝑏 ) )
signsv.w âŠĒ 𝑊 = { âŸĻ ( Base ‘ ndx ) , { - 1 , 0 , 1 } âŸĐ , âŸĻ ( +g ‘ ndx ) , âĻĢ âŸĐ }
signsv.t âŠĒ 𝑇 = ( 𝑓 ∈ Word ℝ â†Ķ ( 𝑛 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ 𝑓 ) ) â†Ķ ( 𝑊 ÎĢg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) â†Ķ ( sgn ‘ ( 𝑓 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
signsv.v âŠĒ 𝑉 = ( 𝑓 ∈ Word ℝ â†Ķ ÎĢ 𝑗 ∈ ( 1 ..^ ( â™Ŋ ‘ 𝑓 ) ) if ( ( ( 𝑇 ‘ 𝑓 ) ‘ 𝑗 ) ≠ ( ( 𝑇 ‘ 𝑓 ) ‘ ( 𝑗 − 1 ) ) , 1 , 0 ) )
Assertion signstcl ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → ( ( 𝑇 ‘ ðđ ) ‘ 𝑁 ) ∈ { - 1 , 0 , 1 } )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 signsv.p âŠĒ âĻĢ = ( 𝑎 ∈ { - 1 , 0 , 1 } , 𝑏 ∈ { - 1 , 0 , 1 } â†Ķ if ( 𝑏 = 0 , 𝑎 , 𝑏 ) )
2 signsv.w âŠĒ 𝑊 = { âŸĻ ( Base ‘ ndx ) , { - 1 , 0 , 1 } âŸĐ , âŸĻ ( +g ‘ ndx ) , âĻĢ âŸĐ }
3 signsv.t âŠĒ 𝑇 = ( 𝑓 ∈ Word ℝ â†Ķ ( 𝑛 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ 𝑓 ) ) â†Ķ ( 𝑊 ÎĢg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) â†Ķ ( sgn ‘ ( 𝑓 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
4 signsv.v âŠĒ 𝑉 = ( 𝑓 ∈ Word ℝ â†Ķ ÎĢ 𝑗 ∈ ( 1 ..^ ( â™Ŋ ‘ 𝑓 ) ) if ( ( ( 𝑇 ‘ 𝑓 ) ‘ 𝑗 ) ≠ ( ( 𝑇 ‘ 𝑓 ) ‘ ( 𝑗 − 1 ) ) , 1 , 0 ) )
5 1 2 3 4 signstfval âŠĒ ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → ( ( 𝑇 ‘ ðđ ) ‘ 𝑁 ) = ( 𝑊 ÎĢg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) â†Ķ ( sgn ‘ ( ðđ ‘ 𝑖 ) ) ) ) )
6 1 2 signswbase âŠĒ { - 1 , 0 , 1 } = ( Base ‘ 𝑊 )
7 1 2 signswmnd âŠĒ 𝑊 ∈ Mnd
8 7 a1i âŠĒ ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → 𝑊 ∈ Mnd )
9 fzo0ssnn0 âŠĒ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ⊆ ℕ0
10 nn0uz âŠĒ ℕ0 = ( â„Īâ‰Ĩ ‘ 0 )
11 9 10 sseqtri âŠĒ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ⊆ ( â„Īâ‰Ĩ ‘ 0 )
12 11 a1i âŠĒ ( ðđ ∈ Word ℝ → ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ⊆ ( â„Īâ‰Ĩ ‘ 0 ) )
13 12 sselda âŠĒ ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → 𝑁 ∈ ( â„Īâ‰Ĩ ‘ 0 ) )
14 wrdf âŠĒ ( ðđ ∈ Word ℝ → ðđ : ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) âŸķ ℝ )
15 14 ad2antrr âŠĒ ( ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ðđ : ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) âŸķ ℝ )
16 fzssfzo âŠĒ ( 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) → ( 0 ... 𝑁 ) ⊆ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) )
17 16 adantl âŠĒ ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → ( 0 ... 𝑁 ) ⊆ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) )
18 17 sselda âŠĒ ( ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → 𝑖 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) )
19 15 18 ffvelcdmd âŠĒ ( ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ðđ ‘ 𝑖 ) ∈ ℝ )
20 19 rexrd âŠĒ ( ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ðđ ‘ 𝑖 ) ∈ ℝ* )
21 sgncl âŠĒ ( ( ðđ ‘ 𝑖 ) ∈ ℝ* → ( sgn ‘ ( ðđ ‘ 𝑖 ) ) ∈ { - 1 , 0 , 1 } )
22 20 21 syl âŠĒ ( ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( sgn ‘ ( ðđ ‘ 𝑖 ) ) ∈ { - 1 , 0 , 1 } )
23 6 8 13 22 gsumncl âŠĒ ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → ( 𝑊 ÎĢg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) â†Ķ ( sgn ‘ ( ðđ ‘ 𝑖 ) ) ) ) ∈ { - 1 , 0 , 1 } )
24 5 23 eqeltrd âŠĒ ( ( ðđ ∈ Word ℝ ∧ 𝑁 ∈ ( 0 ..^ ( â™Ŋ ‘ ðđ ) ) ) → ( ( 𝑇 ‘ ðđ ) ‘ 𝑁 ) ∈ { - 1 , 0 , 1 } )