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Theorem pfxeq 11276
Description: The prefixes of two words are equal iff they have the same length and the same symbols at each position. (Contributed by Alexander van der Vekens, 7-Aug-2018.) (Revised by AV, 4-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
pfxeq  |-  ( ( ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  -> 
( ( W prefix  M
)  =  ( U prefix  N )  <->  ( M  =  N  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( W `  i
)  =  ( U `
 i ) ) ) )
Distinct variable groups:    i, M    i, N    U, i    i, V   
i, W

Proof of Theorem pfxeq
StepHypRef Expression
1 simp2l 1049 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  W  e. Word  V )
2 simp1l 1047 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  M  e.  NN0 )
3 pfxclg 11258 . . . . 5  |-  ( ( W  e. Word  V  /\  M  e.  NN0 )  -> 
( W prefix  M )  e. Word  V )
41, 2, 3syl2anc 411 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  ( W prefix  M )  e. Word  V
)
5 simp2r 1050 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  U  e. Word  V )
6 simp1r 1048 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  N  e.  NN0 )
7 pfxclg 11258 . . . . 5  |-  ( ( U  e. Word  V  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( U prefix  N )  e. Word  V )
85, 6, 7syl2anc 411 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  ( U prefix  N )  e. Word  V
)
9 eqwrd 11153 . . . 4  |-  ( ( ( W prefix  M )  e. Word  V  /\  ( U prefix  N )  e. Word  V
)  ->  ( ( W prefix  M )  =  ( U prefix  N )  <->  ( ( `  ( W prefix  M ) )  =  ( `  ( U prefix  N ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M ) `
 i )  =  ( ( U prefix  N
) `  i )
) ) )
104, 8, 9syl2anc 411 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  (
( W prefix  M )  =  ( U prefix  N
)  <->  ( ( `  ( W prefix  M ) )  =  ( `  ( U prefix  N ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M ) `
 i )  =  ( ( U prefix  N
) `  i )
) ) )
11 simpl 109 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  ->  M  e.  NN0 )
12 lencl 11116 . . . . . . . . 9  |-  ( W  e. Word  V  ->  ( `  W )  e.  NN0 )
1312adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  ->  ( `  W )  e.  NN0 )
14 simpl 109 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  <_  ( `  W
)  /\  N  <_  ( `  U ) )  ->  M  <_  ( `  W )
)
1511, 13, 143anim123i 1210 . . . . . . 7  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  ( M  e.  NN0  /\  ( `  W )  e.  NN0  /\  M  <_  ( `  W
) ) )
16 elfz2nn0 10346 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... ( `  W )
)  <->  ( M  e. 
NN0  /\  ( `  W
)  e.  NN0  /\  M  <_  ( `  W )
) )
1715, 16sylibr 134 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  M  e.  ( 0 ... ( `  W ) ) )
18 pfxlen 11265 . . . . . 6  |-  ( ( W  e. Word  V  /\  M  e.  ( 0 ... ( `  W
) ) )  -> 
( `  ( W prefix  M
) )  =  M )
191, 17, 18syl2anc 411 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  ( `  ( W prefix  M ) )  =  M )
20 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  ->  N  e.  NN0 )
21 lencl 11116 . . . . . . . . 9  |-  ( U  e. Word  V  ->  ( `  U )  e.  NN0 )
2221adantl 277 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  ->  ( `  U )  e.  NN0 )
23 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  <_  ( `  W
)  /\  N  <_  ( `  U ) )  ->  N  <_  ( `  U )
)
2420, 22, 233anim123i 1210 . . . . . . 7  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  ( N  e.  NN0  /\  ( `  U )  e.  NN0  /\  N  <_  ( `  U
) ) )
25 elfz2nn0 10346 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( 0 ... ( `  U )
)  <->  ( N  e. 
NN0  /\  ( `  U
)  e.  NN0  /\  N  <_  ( `  U )
) )
2624, 25sylibr 134 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  N  e.  ( 0 ... ( `  U ) ) )
27 pfxlen 11265 . . . . . 6  |-  ( ( U  e. Word  V  /\  N  e.  ( 0 ... ( `  U
) ) )  -> 
( `  ( U prefix  N
) )  =  N )
285, 26, 27syl2anc 411 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  ( `  ( U prefix  N ) )  =  N )
2919, 28eqeq12d 2246 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  (
( `  ( W prefix  M
) )  =  ( `  ( U prefix  N ) )  <->  M  =  N
) )
3029anbi1d 465 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  (
( ( `  ( W prefix  M ) )  =  ( `  ( U prefix  N ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M ) `
 i )  =  ( ( U prefix  N
) `  i )
)  <->  ( M  =  N  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M
) `  i )  =  ( ( U prefix  N ) `  i
) ) ) )
3119adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  ->  ( `  ( W prefix  M ) )  =  M )
3231oveq2d 6033 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  ->  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) )  =  ( 0..^ M ) )
3332raleqdv 2736 . . . . 5  |-  ( ( ( ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  ->  ( A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M
) `  i )  =  ( ( U prefix  N ) `  i
)  <->  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( ( W prefix  M ) `
 i )  =  ( ( U prefix  N
) `  i )
) )
341ad2antrr 488 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  W  e. Word  V
)
3517ad2antrr 488 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  M  e.  ( 0 ... ( `  W
) ) )
36 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  i  e.  ( 0..^ M ) )
37 pfxfv 11264 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e. Word  V  /\  M  e.  ( 0 ... ( `  W
) )  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( W prefix  M ) `  i
)  =  ( W `
 i ) )
3834, 35, 36, 37syl3anc 1273 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  ( ( W prefix  M ) `  i
)  =  ( W `
 i ) )
395ad2antrr 488 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  U  e. Word  V
)
4026ad2antrr 488 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  N  e.  ( 0 ... ( `  U
) ) )
41 oveq2 6025 . . . . . . . . . . 11  |-  ( M  =  N  ->  (
0..^ M )  =  ( 0..^ N ) )
4241eleq2d 2301 . . . . . . . . . 10  |-  ( M  =  N  ->  (
i  e.  ( 0..^ M )  <->  i  e.  ( 0..^ N ) ) )
4342adantl 277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  ->  ( i  e.  ( 0..^ M )  <->  i  e.  ( 0..^ N ) ) )
4443biimpa 296 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  i  e.  ( 0..^ N ) )
45 pfxfv 11264 . . . . . . . 8  |-  ( ( U  e. Word  V  /\  N  e.  ( 0 ... ( `  U
) )  /\  i  e.  ( 0..^ N ) )  ->  ( ( U prefix  N ) `  i
)  =  ( U `
 i ) )
4639, 40, 44, 45syl3anc 1273 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  ( ( U prefix  N ) `  i
)  =  ( U `
 i ) )
4738, 46eqeq12d 2246 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  /\  i  e.  (
0..^ M ) )  ->  ( ( ( W prefix  M ) `  i )  =  ( ( U prefix  N ) `
 i )  <->  ( W `  i )  =  ( U `  i ) ) )
4847ralbidva 2528 . . . . 5  |-  ( ( ( ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  ->  ( A. i  e.  ( 0..^ M ) ( ( W prefix  M
) `  i )  =  ( ( U prefix  N ) `  i
)  <->  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( W `  i )  =  ( U `  i ) ) )
4933, 48bitrd 188 . . . 4  |-  ( ( ( ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  /\  M  =  N )  ->  ( A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M
) `  i )  =  ( ( U prefix  N ) `  i
)  <->  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( W `  i )  =  ( U `  i ) ) )
5049pm5.32da 452 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  (
( M  =  N  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( `  ( W prefix  M ) ) ) ( ( W prefix  M
) `  i )  =  ( ( U prefix  N ) `  i
) )  <->  ( M  =  N  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( W `  i
)  =  ( U `
 i ) ) ) )
5110, 30, 503bitrd 214 . 2  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  (
( W prefix  M )  =  ( U prefix  N
)  <->  ( M  =  N  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( W `  i
)  =  ( U `
 i ) ) ) )
52513com12 1233 1  |-  ( ( ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  e. 
NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( M  <_  ( `  W )  /\  N  <_  ( `  U
) ) )  -> 
( ( W prefix  M
)  =  ( U prefix  N )  <->  ( M  =  N  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( W `  i
)  =  ( U `
 i ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    /\ w3a 1004    = wceq 1397    e. wcel 2202   A.wral 2510   class class class wbr 4088   ` cfv 5326  (class class class)co 6017   0cc0 8031    <_ cle 8214   NN0cn0 9401   ...cfz 10242  ..^cfzo 10376  ♯chash 11036  Word cword 11112   prefix cpfx 11252
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8122  ax-resscn 8123  ax-1cn 8124  ax-1re 8125  ax-icn 8126  ax-addcl 8127  ax-addrcl 8128  ax-mulcl 8129  ax-addcom 8131  ax-addass 8133  ax-distr 8135  ax-i2m1 8136  ax-0lt1 8137  ax-0id 8139  ax-rnegex 8140  ax-cnre 8142  ax-pre-ltirr 8143  ax-pre-ltwlin 8144  ax-pre-lttrn 8145  ax-pre-apti 8146  ax-pre-ltadd 8147
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This theorem is referenced by:  pfxsuffeqwrdeq  11278
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