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Theorem pfxeq 11228
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 1047 . . . . 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 1045 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  M  e.  NN0 )
3 pfxclg 11210 . . . . 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 1048 . . . . 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 1046 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( W  e. Word  V  /\  U  e. Word  V )  /\  ( M  <_ 
( `  W )  /\  N  <_  ( `  U )
) )  ->  N  e.  NN0 )
7 pfxclg 11210 . . . . 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 11112 . . . 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 11075 . . . . . . . . 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 1208 . . . . . . 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 10308 . . . . . . 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 11217 . . . . . 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 11075 . . . . . . . . 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 1208 . . . . . . 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 10308 . . . . . . 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 11217 . . . . . 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 2244 . . . 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 6017 . . . . . 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 2734 . . . . 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 11216 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e. Word  V  /\  M  e.  ( 0 ... ( `  W
) )  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( W prefix  M ) `  i
)  =  ( W `
 i ) )
3834, 35, 36, 37syl3anc 1271 . . . . . . 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 6009 . . . . . . . . . . 11  |-  ( M  =  N  ->  (
0..^ M )  =  ( 0..^ N ) )
4241eleq2d 2299 . . . . . . . . . 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 11216 . . . . . . . 8  |-  ( ( U  e. Word  V  /\  N  e.  ( 0 ... ( `  U
) )  /\  i  e.  ( 0..^ N ) )  ->  ( ( U prefix  N ) `  i
)  =  ( U `
 i ) )
4639, 40, 44, 45syl3anc 1271 . . . . . . 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 2244 . . . . . 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 2526 . . . . 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 1231 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 1002    = wceq 1395    e. wcel 2200   A.wral 2508   class class class wbr 4083   ` cfv 5318  (class class class)co 6001   0cc0 7999    <_ cle 8182   NN0cn0 9369   ...cfz 10204  ..^cfzo 10338  ♯chash 10997  Word cword 11071   prefix cpfx 11204
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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-iinf 4680  ax-cnex 8090  ax-resscn 8091  ax-1cn 8092  ax-1re 8093  ax-icn 8094  ax-addcl 8095  ax-addrcl 8096  ax-mulcl 8097  ax-addcom 8099  ax-addass 8101  ax-distr 8103  ax-i2m1 8104  ax-0lt1 8105  ax-0id 8107  ax-rnegex 8108  ax-cnre 8110  ax-pre-ltirr 8111  ax-pre-ltwlin 8112  ax-pre-lttrn 8113  ax-pre-apti 8114  ax-pre-ltadd 8115
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This theorem is referenced by:  pfxsuffeqwrdeq  11230
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