Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ofcccat Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ofcccat 29946
Description: Letterwise operations on word concatenations. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Oct-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
ofcccat.1 (𝜑𝐹 ∈ Word 𝑆)
ofcccat.2 (𝜑𝐺 ∈ Word 𝑆)
ofcccat.3 (𝜑𝐾𝑇)
Assertion
Ref Expression
ofcccat (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) ++ (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾)))

Proof of Theorem ofcccat
StepHypRef Expression
1 ofcccat.1 . . 3 (𝜑𝐹 ∈ Word 𝑆)
2 ofcccat.2 . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Word 𝑆)
3 ofcccat.3 . . . 4 (𝜑𝐾𝑇)
4 fconst6g 6007 . . . 4 (𝐾𝑇 → ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}):(0..^(#‘𝐹))⟶𝑇)
5 iswrdi 13164 . . . 4 (((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}):(0..^(#‘𝐹))⟶𝑇 → ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ∈ Word 𝑇)
63, 4, 53syl 18 . . 3 (𝜑 → ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ∈ Word 𝑇)
7 fconst6g 6007 . . . 4 (𝐾𝑇 → ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}):(0..^(#‘𝐺))⟶𝑇)
8 iswrdi 13164 . . . 4 (((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}):(0..^(#‘𝐺))⟶𝑇 → ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}) ∈ Word 𝑇)
93, 7, 83syl 18 . . 3 (𝜑 → ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}) ∈ Word 𝑇)
10 fzofi 12635 . . . . 5 (0..^(#‘𝐹)) ∈ Fin
11 snfi 7923 . . . . 5 {𝐾} ∈ Fin
12 hashxp 13081 . . . . 5 (((0..^(#‘𝐹)) ∈ Fin ∧ {𝐾} ∈ Fin) → (#‘((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾})))
1310, 11, 12mp2an 704 . . . 4 (#‘((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾}))
14 wrdfin 13178 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ Word 𝑆𝐹 ∈ Fin)
15 hashcl 13009 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ Fin → (#‘𝐹) ∈ ℕ0)
161, 14, 153syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (#‘𝐹) ∈ ℕ0)
17 hashfzo0 13077 . . . . . . 7 ((#‘𝐹) ∈ ℕ0 → (#‘(0..^(#‘𝐹))) = (#‘𝐹))
1816, 17syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘(0..^(#‘𝐹))) = (#‘𝐹))
19 hashsng 13020 . . . . . . 7 (𝐾𝑇 → (#‘{𝐾}) = 1)
203, 19syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘{𝐾}) = 1)
2118, 20oveq12d 6567 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾})) = ((#‘𝐹) · 1))
2216nn0cnd 11230 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘𝐹) ∈ ℂ)
2322mulid1d 9936 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘𝐹) · 1) = (#‘𝐹))
2421, 23eqtrd 2644 . . . 4 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾})) = (#‘𝐹))
2513, 24syl5req 2657 . . 3 (𝜑 → (#‘𝐹) = (#‘((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})))
26 fzofi 12635 . . . . 5 (0..^(#‘𝐺)) ∈ Fin
27 hashxp 13081 . . . . 5 (((0..^(#‘𝐺)) ∈ Fin ∧ {𝐾} ∈ Fin) → (#‘((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾})))
2826, 11, 27mp2an 704 . . . 4 (#‘((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾}))
29 wrdfin 13178 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Word 𝑆𝐺 ∈ Fin)
30 hashcl 13009 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Fin → (#‘𝐺) ∈ ℕ0)
312, 29, 303syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (#‘𝐺) ∈ ℕ0)
32 hashfzo0 13077 . . . . . . 7 ((#‘𝐺) ∈ ℕ0 → (#‘(0..^(#‘𝐺))) = (#‘𝐺))
3331, 32syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘(0..^(#‘𝐺))) = (#‘𝐺))
3433, 20oveq12d 6567 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾})) = ((#‘𝐺) · 1))
3531nn0cnd 11230 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘𝐺) ∈ ℂ)
3635mulid1d 9936 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘𝐺) · 1) = (#‘𝐺))
3734, 36eqtrd 2644 . . . 4 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾})) = (#‘𝐺))
3828, 37syl5req 2657 . . 3 (𝜑 → (#‘𝐺) = (#‘((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})))
391, 2, 6, 9, 25, 38ofccat 13556 . 2 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅(((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))) = ((𝐹𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) ++ (𝐺𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
40 ccatcl 13212 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ Word 𝑆𝐺 ∈ Word 𝑆) → (𝐹 ++ 𝐺) ∈ Word 𝑆)
411, 2, 40syl2anc 691 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 ++ 𝐺) ∈ Word 𝑆)
42 wrdf 13165 . . . . 5 ((𝐹 ++ 𝐺) ∈ Word 𝑆 → (𝐹 ++ 𝐺):(0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺)))⟶𝑆)
4341, 42syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ++ 𝐺):(0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺)))⟶𝑆)
44 ovex 6577 . . . . 5 (0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) ∈ V
4544a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) ∈ V)
4643, 45, 3ofcof 29496 . . 3 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾})))
47 ccatlen 13213 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ Word 𝑆𝐺 ∈ Word 𝑆) → (#‘(𝐹 ++ 𝐺)) = ((#‘𝐹) + (#‘𝐺)))
481, 2, 47syl2anc 691 . . . . . . 7 (𝜑 → (#‘(𝐹 ++ 𝐺)) = ((#‘𝐹) + (#‘𝐺)))
4948oveq2d 6565 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) = (0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))))
5049xpeq1d 5062 . . . . 5 (𝜑 → ((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾}) = ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾}))
51 eqid 2610 . . . . . 6 ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) = ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})
52 eqid 2610 . . . . . 6 ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}) = ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})
53 eqid 2610 . . . . . 6 ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾}) = ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾})
5451, 52, 53, 3, 16, 31ccatmulgnn0dir 29945 . . . . 5 (𝜑 → (((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})) = ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾}))
5550, 54eqtr4d 2647 . . . 4 (𝜑 → ((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾}) = (((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})))
5655oveq2d 6565 . . 3 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾})) = ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅(((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
5746, 56eqtrd 2644 . 2 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅(((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
58 wrdf 13165 . . . . 5 (𝐹 ∈ Word 𝑆𝐹:(0..^(#‘𝐹))⟶𝑆)
591, 58syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹:(0..^(#‘𝐹))⟶𝑆)
6010a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (0..^(#‘𝐹)) ∈ Fin)
6159, 60, 3ofcof 29496 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) = (𝐹𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})))
62 wrdf 13165 . . . . 5 (𝐺 ∈ Word 𝑆𝐺:(0..^(#‘𝐺))⟶𝑆)
632, 62syl 17 . . . 4 (𝜑𝐺:(0..^(#‘𝐺))⟶𝑆)
6426a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (0..^(#‘𝐺)) ∈ Fin)
6563, 64, 3ofcof 29496 . . 3 (𝜑 → (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾) = (𝐺𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})))
6661, 65oveq12d 6567 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) ++ (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾)) = ((𝐹𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) ++ (𝐺𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
6739, 57, 663eqtr4d 2654 1 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) ++ (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1475  wcel 1977  Vcvv 3173  {csn 4125   × cxp 5036  wf 5800  cfv 5804  (class class class)co 6549  𝑓 cof 6793  Fincfn 7841  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  0cn0 11169  ..^cfzo 12334  #chash 12979  Word cword 13146   ++ cconcat 13148  𝑓/𝑐cofc 29484
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-hash 12980  df-word 13154  df-concat 13156  df-ofc 29485
This theorem is referenced by:  ofcs2  29948
  Copyright terms: Public domain W3C validator