MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frmdplusg Structured version   Unicode version

Theorem frmdplusg 15523
Description: The monoid operation of a free monoid. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Sep-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 27-Feb-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
frmdbas.m  |-  M  =  (freeMnd `  I )
frmdbas.b  |-  B  =  ( Base `  M
)
frmdplusg.p  |-  .+  =  ( +g  `  M )
Assertion
Ref Expression
frmdplusg  |-  .+  =  ( concat 
|`  ( B  X.  B ) )

Proof of Theorem frmdplusg
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frmdplusg.p . . . 4  |-  .+  =  ( +g  `  M )
2 frmdbas.m . . . . . 6  |-  M  =  (freeMnd `  I )
3 frmdbas.b . . . . . . 7  |-  B  =  ( Base `  M
)
42, 3frmdbas 15521 . . . . . 6  |-  ( I  e.  _V  ->  B  = Word  I )
5 eqid 2438 . . . . . 6  |-  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  =  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )
62, 4, 5frmdval 15520 . . . . 5  |-  ( I  e.  _V  ->  M  =  { <. ( Base `  ndx ) ,  B >. , 
<. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )
>. } )
76fveq2d 5690 . . . 4  |-  ( I  e.  _V  ->  ( +g  `  M )  =  ( +g  `  { <. ( Base `  ndx ) ,  B >. , 
<. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )
>. } ) )
81, 7syl5eq 2482 . . 3  |-  ( I  e.  _V  ->  .+  =  ( +g  `  { <. (
Base `  ndx ) ,  B >. ,  <. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) >. } ) )
9 wrdexg 12236 . . . 4  |-  ( I  e.  _V  -> Word  I  e. 
_V )
10 ccatfn 12264 . . . . . . 7  |- concat  Fn  ( _V  X.  _V )
11 xpss 4941 . . . . . . 7  |-  ( B  X.  B )  C_  ( _V  X.  _V )
12 fnssres 5519 . . . . . . 7  |-  ( ( concat  Fn  ( _V  X.  _V )  /\  ( B  X.  B )  C_  ( _V  X.  _V ) )  ->  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  Fn  ( B  X.  B ) )
1310, 11, 12mp2an 672 . . . . . 6  |-  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  Fn  ( B  X.  B )
14 ovres 6225 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  B  /\  y  e.  B )  ->  ( x ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) y )  =  ( x concat  y ) )
152, 3frmdelbas 15522 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  B  ->  x  e. Word  I )
162, 3frmdelbas 15522 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  B  ->  y  e. Word  I )
17 ccatcl 12266 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e. Word  I  /\  y  e. Word  I )  ->  ( x concat  y )  e. Word  I )
1815, 16, 17syl2an 477 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  B  /\  y  e.  B )  ->  ( x concat  y )  e. Word  I )
1914, 18eqeltrd 2512 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  B  /\  y  e.  B )  ->  ( x ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) y )  e. Word  I
)
2019rgen2a 2777 . . . . . 6  |-  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( concat  |`  ( B  X.  B ) ) y )  e. Word  I
21 ffnov 6189 . . . . . 6  |-  ( ( concat  |`  ( B  X.  B
) ) : ( B  X.  B ) -->Word  I  <->  ( ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  Fn  ( B  X.  B )  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) y )  e. Word  I
) )
2213, 20, 21mpbir2an 911 . . . . 5  |-  ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) : ( B  X.  B ) -->Word  I
23 fvex 5696 . . . . . . 7  |-  ( Base `  M )  e.  _V
243, 23eqeltri 2508 . . . . . 6  |-  B  e. 
_V
2524, 24xpex 6503 . . . . 5  |-  ( B  X.  B )  e. 
_V
26 fex2 6527 . . . . 5  |-  ( ( ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) : ( B  X.  B
) -->Word  I  /\  ( B  X.  B )  e. 
_V  /\ Word  I  e.  _V )  ->  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  e.  _V )
2722, 25, 26mp3an12 1304 . . . 4  |-  (Word  I  e.  _V  ->  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  e.  _V )
28 eqid 2438 . . . . 5  |-  { <. (
Base `  ndx ) ,  B >. ,  <. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) >. }  =  { <. ( Base `  ndx ) ,  B >. ,  <. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) >. }
2928grpplusg 14271 . . . 4  |-  ( ( concat  |`  ( B  X.  B
) )  e.  _V  ->  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )  =  ( +g  `  { <. ( Base `  ndx ) ,  B >. , 
<. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) )
>. } ) )
309, 27, 293syl 20 . . 3  |-  ( I  e.  _V  ->  ( concat  |`  ( B  X.  B
) )  =  ( +g  `  { <. (
Base `  ndx ) ,  B >. ,  <. ( +g  `  ndx ) ,  ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) >. } ) )
318, 30eqtr4d 2473 . 2  |-  ( I  e.  _V  ->  .+  =  ( concat 
|`  ( B  X.  B ) ) )
32 fvprc 5680 . . . . . . 7  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  (freeMnd `  I )  =  (/) )
332, 32syl5eq 2482 . . . . . 6  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  M  =  (/) )
3433fveq2d 5690 . . . . 5  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  ( +g  `  M )  =  ( +g  `  (/) ) )
351, 34syl5eq 2482 . . . 4  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  .+  =  ( +g  `  (/) ) )
36 res0 5110 . . . . 5  |-  ( concat  |`  (/) )  =  (/)
37 df-plusg 14243 . . . . . 6  |-  +g  = Slot  2
3837str0 14204 . . . . 5  |-  (/)  =  ( +g  `  (/) )
3936, 38eqtr2i 2459 . . . 4  |-  ( +g  `  (/) )  =  ( concat  |`  (/) )
4035, 39syl6eq 2486 . . 3  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  .+  =  ( concat  |`  (/) ) )
4133fveq2d 5690 . . . . . . 7  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  (
Base `  M )  =  ( Base `  (/) ) )
42 base0 14205 . . . . . . 7  |-  (/)  =  (
Base `  (/) )
4341, 3, 423eqtr4g 2495 . . . . . 6  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  B  =  (/) )
4443xpeq2d 4859 . . . . 5  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  ( B  X.  B )  =  ( B  X.  (/) ) )
45 xp0 5251 . . . . 5  |-  ( B  X.  (/) )  =  (/)
4644, 45syl6eq 2486 . . . 4  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  ( B  X.  B )  =  (/) )
4746reseq2d 5105 . . 3  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  ( concat  |`  ( B  X.  B
) )  =  ( concat  |`  (/) ) )
4840, 47eqtr4d 2473 . 2  |-  ( -.  I  e.  _V  ->  .+  =  ( concat  |`  ( B  X.  B ) ) )
4931, 48pm2.61i 164 1  |-  .+  =  ( concat 
|`  ( B  X.  B ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756   A.wral 2710   _Vcvv 2967    C_ wss 3323   (/)c0 3632   {cpr 3874   <.cop 3878    X. cxp 4833    |` cres 4837    Fn wfn 5408   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6086   2c2 10363  Word cword 12213   concat cconcat 12215   ndxcnx 14163   Basecbs 14166   +g cplusg 14230  freeMndcfrmd 15516
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2419  ax-rep 4398  ax-sep 4408  ax-nul 4416  ax-pow 4465  ax-pr 4526  ax-un 6367  ax-cnex 9330  ax-resscn 9331  ax-1cn 9332  ax-icn 9333  ax-addcl 9334  ax-addrcl 9335  ax-mulcl 9336  ax-mulrcl 9337  ax-mulcom 9338  ax-addass 9339  ax-mulass 9340  ax-distr 9341  ax-i2m1 9342  ax-1ne0 9343  ax-1rid 9344  ax-rnegex 9345  ax-rrecex 9346  ax-cnre 9347  ax-pre-lttri 9348  ax-pre-lttrn 9349  ax-pre-ltadd 9350  ax-pre-mulgt0 9351
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2256  df-mo 2257  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2715  df-rex 2716  df-reu 2717  df-rab 2719  df-v 2969  df-sbc 3182  df-csb 3284  df-dif 3326  df-un 3328  df-in 3330  df-ss 3337  df-pss 3339  df-nul 3633  df-if 3787  df-pw 3857  df-sn 3873  df-pr 3875  df-tp 3877  df-op 3879  df-uni 4087  df-int 4124  df-iun 4168  df-br 4288  df-opab 4346  df-mpt 4347  df-tr 4381  df-eprel 4627  df-id 4631  df-po 4636  df-so 4637  df-fr 4674  df-we 4676  df-ord 4717  df-on 4718  df-lim 4719  df-suc 4720  df-xp 4841  df-rel 4842  df-cnv 4843  df-co 4844  df-dm 4845  df-rn 4846  df-res 4847  df-ima 4848  df-iota 5376  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-riota 6047  df-ov 6089  df-oprab 6090  df-mpt2 6091  df-om 6472  df-1st 6572  df-2nd 6573  df-recs 6824  df-rdg 6858  df-1o 6912  df-oadd 6916  df-er 7093  df-map 7208  df-pm 7209  df-en 7303  df-dom 7304  df-sdom 7305  df-fin 7306  df-card 8101  df-pnf 9412  df-mnf 9413  df-xr 9414  df-ltxr 9415  df-le 9416  df-sub 9589  df-neg 9590  df-nn 10315  df-2 10372  df-n0 10572  df-z 10639  df-uz 10854  df-fz 11430  df-fzo 11541  df-hash 12096  df-word 12221  df-concat 12223  df-struct 14168  df-ndx 14169  df-slot 14170  df-base 14171  df-plusg 14243  df-frmd 15518
This theorem is referenced by:  frmdadd  15524
  Copyright terms: Public domain W3C validator