Metamath Proof Explorer


Theorem 2pthdlem1

Description: Lemma 1 for 2pthd . (Contributed by AV, 14-Feb-2021)

Ref Expression
Hypotheses 2wlkd.p ⊢ P = ⟨“ ABC ”⟩
2wlkd.f ⊢ F = ⟨“ JK ”⟩
2wlkd.s ⊢ φ → A ∈ V ∧ B ∈ V ∧ C ∈ V
2wlkd.n ⊢ φ → A ≠ B ∧ B ≠ C
Assertion 2pthdlem1 ⊢ φ → ∀ k ∈ 0 ..^ P ∀ j ∈ 1 ..^ F k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 2wlkd.p ⊢ P = ⟨“ ABC ”⟩
2 2wlkd.f ⊢ F = ⟨“ JK ”⟩
3 2wlkd.s ⊢ φ → A ∈ V ∧ B ∈ V ∧ C ∈ V
4 2wlkd.n ⊢ φ → A ≠ B ∧ B ≠ C
5 1 2 3 2wlkdlem3 ⊢ φ → P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C
6 simpl ⊢ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B → P ⁡ 0 = A
7 simpr ⊢ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B → P ⁡ 1 = B
8 6 7 neeq12d ⊢ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1 ↔ A ≠ B
9 8 bicomd ⊢ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B → A ≠ B ↔ P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
10 9 3adant3 ⊢ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → A ≠ B ↔ P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
11 10 biimpcd ⊢ A ≠ B → P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
12 11 adantr ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C → P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
13 12 imp ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
14 13 a1d ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → 0 ≠ 1 → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
15 eqid ⊢ 1 = 1
16 eqneqall ⊢ 1 = 1 → 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1
17 15 16 mp1i ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1
18 simpr ⊢ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 2 = C
19 simpl ⊢ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 1 = B
20 18 19 neeq12d ⊢ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1 ↔ C ≠ B
21 necom ⊢ C ≠ B ↔ B ≠ C
22 20 21 bitr2di ⊢ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → B ≠ C ↔ P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
23 22 3adant1 ⊢ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → B ≠ C ↔ P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
24 23 biimpcd ⊢ B ≠ C → P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
25 24 adantl ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C → P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
26 25 imp ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
27 26 a1d ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → 2 ≠ 1 → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
28 14 17 27 3jca ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ P ⁡ 0 = A ∧ P ⁡ 1 = B ∧ P ⁡ 2 = C → 0 ≠ 1 → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1 ∧ 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1 ∧ 2 ≠ 1 → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
29 4 5 28 syl2anc ⊢ φ → 0 ≠ 1 → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1 ∧ 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1 ∧ 2 ≠ 1 → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
30 1 fveq2i ⊢ P = ⟨“ ABC ”⟩
31 s3len ⊢ ⟨“ ABC ”⟩ = 3
32 30 31 eqtri ⊢ P = 3
33 32 oveq2i ⊢ 0 ..^ P = 0 ..^ 3
34 fzo0to3tp ⊢ 0 ..^ 3 = 0 1 2
35 33 34 eqtri ⊢ 0 ..^ P = 0 1 2
36 35 raleqi ⊢ ∀ k ∈ 0 ..^ P k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ ∀ k ∈ 0 1 2 k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
37 c0ex ⊢ 0 ∈ V
38 1ex ⊢ 1 ∈ V
39 2ex ⊢ 2 ∈ V
40 neeq1 ⊢ k = 0 → k ≠ 1 ↔ 0 ≠ 1
41 fveq2 ⊢ k = 0 → P ⁡ k = P ⁡ 0
42 41 neeq1d ⊢ k = 0 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
43 40 42 imbi12d ⊢ k = 0 → k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ 0 ≠ 1 → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1
44 neeq1 ⊢ k = 1 → k ≠ 1 ↔ 1 ≠ 1
45 fveq2 ⊢ k = 1 → P ⁡ k = P ⁡ 1
46 45 neeq1d ⊢ k = 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1
47 44 46 imbi12d ⊢ k = 1 → k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1
48 neeq1 ⊢ k = 2 → k ≠ 1 ↔ 2 ≠ 1
49 fveq2 ⊢ k = 2 → P ⁡ k = P ⁡ 2
50 49 neeq1d ⊢ k = 2 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
51 48 50 imbi12d ⊢ k = 2 → k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ 2 ≠ 1 → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
52 37 38 39 43 47 51 raltp ⊢ ∀ k ∈ 0 1 2 k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ 0 ≠ 1 → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1 ∧ 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1 ∧ 2 ≠ 1 → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
53 36 52 bitri ⊢ ∀ k ∈ 0 ..^ P k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1 ↔ 0 ≠ 1 → P ⁡ 0 ≠ P ⁡ 1 ∧ 1 ≠ 1 → P ⁡ 1 ≠ P ⁡ 1 ∧ 2 ≠ 1 → P ⁡ 2 ≠ P ⁡ 1
54 29 53 sylibr ⊢ φ → ∀ k ∈ 0 ..^ P k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
55 2 fveq2i ⊢ F = ⟨“ JK ”⟩
56 s2len ⊢ ⟨“ JK ”⟩ = 2
57 55 56 eqtri ⊢ F = 2
58 57 oveq2i ⊢ 1 ..^ F = 1 ..^ 2
59 fzo12sn ⊢ 1 ..^ 2 = 1
60 58 59 eqtri ⊢ 1 ..^ F = 1
61 60 raleqi ⊢ ∀ j ∈ 1 ..^ F k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j ↔ ∀ j ∈ 1 k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j
62 neeq2 ⊢ j = 1 → k ≠ j ↔ k ≠ 1
63 fveq2 ⊢ j = 1 → P ⁡ j = P ⁡ 1
64 63 neeq2d ⊢ j = 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ j ↔ P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
65 62 64 imbi12d ⊢ j = 1 → k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j ↔ k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
66 38 65 ralsn ⊢ ∀ j ∈ 1 k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j ↔ k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
67 61 66 bitri ⊢ ∀ j ∈ 1 ..^ F k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j ↔ k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
68 67 ralbii ⊢ ∀ k ∈ 0 ..^ P ∀ j ∈ 1 ..^ F k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j ↔ ∀ k ∈ 0 ..^ P k ≠ 1 → P ⁡ k ≠ P ⁡ 1
69 54 68 sylibr ⊢ φ → ∀ k ∈ 0 ..^ P ∀ j ∈ 1 ..^ F k ≠ j → P ⁡ k ≠ P ⁡ j