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 30620
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 6094 . . . 4 (𝐾𝑇 → ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}):(0..^(#‘𝐹))⟶𝑇)
5 iswrdi 13309 . . . 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 6094 . . . 4 (𝐾𝑇 → ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}):(0..^(#‘𝐺))⟶𝑇)
8 iswrdi 13309 . . . 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 12773 . . . . 5 (0..^(#‘𝐹)) ∈ Fin
11 snfi 8038 . . . . 5 {𝐾} ∈ Fin
12 hashxp 13221 . . . . 5 (((0..^(#‘𝐹)) ∈ Fin ∧ {𝐾} ∈ Fin) → (#‘((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾})))
1310, 11, 12mp2an 708 . . . 4 (#‘((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾}))
14 wrdfin 13323 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ Word 𝑆𝐹 ∈ Fin)
15 hashcl 13147 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ Fin → (#‘𝐹) ∈ ℕ0)
161, 14, 153syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (#‘𝐹) ∈ ℕ0)
17 hashfzo0 13217 . . . . . . 7 ((#‘𝐹) ∈ ℕ0 → (#‘(0..^(#‘𝐹))) = (#‘𝐹))
1816, 17syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘(0..^(#‘𝐹))) = (#‘𝐹))
19 hashsng 13159 . . . . . . 7 (𝐾𝑇 → (#‘{𝐾}) = 1)
203, 19syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘{𝐾}) = 1)
2118, 20oveq12d 6668 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾})) = ((#‘𝐹) · 1))
2216nn0cnd 11353 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘𝐹) ∈ ℂ)
2322mulid1d 10057 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘𝐹) · 1) = (#‘𝐹))
2421, 23eqtrd 2656 . . . 4 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐹))) · (#‘{𝐾})) = (#‘𝐹))
2513, 24syl5req 2669 . . 3 (𝜑 → (#‘𝐹) = (#‘((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})))
26 fzofi 12773 . . . . 5 (0..^(#‘𝐺)) ∈ Fin
27 hashxp 13221 . . . . 5 (((0..^(#‘𝐺)) ∈ Fin ∧ {𝐾} ∈ Fin) → (#‘((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾})))
2826, 11, 27mp2an 708 . . . 4 (#‘((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})) = ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾}))
29 wrdfin 13323 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Word 𝑆𝐺 ∈ Fin)
30 hashcl 13147 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Fin → (#‘𝐺) ∈ ℕ0)
312, 29, 303syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (#‘𝐺) ∈ ℕ0)
32 hashfzo0 13217 . . . . . . 7 ((#‘𝐺) ∈ ℕ0 → (#‘(0..^(#‘𝐺))) = (#‘𝐺))
3331, 32syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘(0..^(#‘𝐺))) = (#‘𝐺))
3433, 20oveq12d 6668 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾})) = ((#‘𝐺) · 1))
3531nn0cnd 11353 . . . . . 6 (𝜑 → (#‘𝐺) ∈ ℂ)
3635mulid1d 10057 . . . . 5 (𝜑 → ((#‘𝐺) · 1) = (#‘𝐺))
3734, 36eqtrd 2656 . . . 4 (𝜑 → ((#‘(0..^(#‘𝐺))) · (#‘{𝐾})) = (#‘𝐺))
3828, 37syl5req 2669 . . 3 (𝜑 → (#‘𝐺) = (#‘((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})))
391, 2, 6, 9, 25, 38ofccat 13708 . 2 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅(((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))) = ((𝐹𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) ++ (𝐺𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
40 ccatcl 13359 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ Word 𝑆𝐺 ∈ Word 𝑆) → (𝐹 ++ 𝐺) ∈ Word 𝑆)
411, 2, 40syl2anc 693 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 ++ 𝐺) ∈ Word 𝑆)
42 wrdf 13310 . . . . 5 ((𝐹 ++ 𝐺) ∈ Word 𝑆 → (𝐹 ++ 𝐺):(0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺)))⟶𝑆)
4341, 42syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ++ 𝐺):(0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺)))⟶𝑆)
44 ovexd 6680 . . . 4 (𝜑 → (0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) ∈ V)
4543, 44, 3ofcof 30169 . . 3 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾})))
46 ccatlen 13360 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ Word 𝑆𝐺 ∈ Word 𝑆) → (#‘(𝐹 ++ 𝐺)) = ((#‘𝐹) + (#‘𝐺)))
471, 2, 46syl2anc 693 . . . . . . 7 (𝜑 → (#‘(𝐹 ++ 𝐺)) = ((#‘𝐹) + (#‘𝐺)))
4847oveq2d 6666 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) = (0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))))
4948xpeq1d 5138 . . . . 5 (𝜑 → ((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾}) = ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾}))
50 eqid 2622 . . . . . 6 ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) = ((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})
51 eqid 2622 . . . . . 6 ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}) = ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})
52 eqid 2622 . . . . . 6 ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾}) = ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾})
5350, 51, 52, 3, 16, 31ccatmulgnn0dir 30619 . . . . 5 (𝜑 → (((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})) = ((0..^((#‘𝐹) + (#‘𝐺))) × {𝐾}))
5449, 53eqtr4d 2659 . . . 4 (𝜑 → ((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾}) = (((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})))
5554oveq2d 6666 . . 3 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅((0..^(#‘(𝐹 ++ 𝐺))) × {𝐾})) = ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅(((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
5645, 55eqtrd 2656 . 2 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹 ++ 𝐺) ∘𝑓 𝑅(((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾}) ++ ((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
57 wrdf 13310 . . . . 5 (𝐹 ∈ Word 𝑆𝐹:(0..^(#‘𝐹))⟶𝑆)
581, 57syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹:(0..^(#‘𝐹))⟶𝑆)
5910a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (0..^(#‘𝐹)) ∈ Fin)
6058, 59, 3ofcof 30169 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) = (𝐹𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})))
61 wrdf 13310 . . . . 5 (𝐺 ∈ Word 𝑆𝐺:(0..^(#‘𝐺))⟶𝑆)
622, 61syl 17 . . . 4 (𝜑𝐺:(0..^(#‘𝐺))⟶𝑆)
6326a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (0..^(#‘𝐺)) ∈ Fin)
6462, 63, 3ofcof 30169 . . 3 (𝜑 → (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾) = (𝐺𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾})))
6560, 64oveq12d 6668 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) ++ (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾)) = ((𝐹𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐹)) × {𝐾})) ++ (𝐺𝑓 𝑅((0..^(#‘𝐺)) × {𝐾}))))
6639, 56, 653eqtr4d 2666 1 (𝜑 → ((𝐹 ++ 𝐺)∘𝑓/𝑐𝑅𝐾) = ((𝐹𝑓/𝑐𝑅𝐾) ++ (𝐺𝑓/𝑐𝑅𝐾)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1483  wcel 1990  Vcvv 3200  {csn 4177   × cxp 5112  wf 5884  cfv 5888  (class class class)co 6650  𝑓 cof 6895  Fincfn 7955  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941  0cn0 11292  ..^cfzo 12465  #chash 13117  Word cword 13291   ++ cconcat 13293  𝑓/𝑐cofc 30157
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-hash 13118  df-word 13299  df-concat 13301  df-ofc 30158
This theorem is referenced by:  ofcs2  30622
  Copyright terms: Public domain W3C validator