Theorem cats2catd 11465

Description: Closure of concatenation of concatenations with singleton words. (Contributed by AV, 1-Mar-2021.) (Revised by Jim Kingdon, 19-Jan-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
cats2catd.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Word V)
cats2catd.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Word V)
cats2catd.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
cats2catd.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑊)
cats2catd.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 = (𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩))
cats2catd.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 = (⟨“𝑌”⟩ ++ 𝐷))

Assertion

Ref	Expression
cats2catd	⊢ (𝜑 → (𝐴 ++ 𝐶) = ((𝐵 ++ ⟨“𝑋𝑌”⟩) ++ 𝐷))

Proof of Theorem cats2catd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cats2catd.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 = (𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩))
2		cats2catd.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (⟨“𝑌”⟩ ++ 𝐷))
3	1, 2	oveq12d 6070	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ++ 𝐶) = ((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ (⟨“𝑌”⟩ ++ 𝐷)))
4		cats2catd.b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Word V)
5		cats2catd.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
6	5	s1cld 11314	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉)
7		wrdv 11244	. . . . 5 ⊢ (⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉 → ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word V)
8	6, 7	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word V)
9		ccatcl 11285	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ Word V ∧ ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word V) → (𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ∈ Word V)
10	4, 8, 9	syl2anc 411	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ∈ Word V)
11		cats2catd.y	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑊)
12	11	s1cld 11314	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑌”⟩ ∈ Word 𝑊)
13		wrdv 11244	. . . 4 ⊢ (⟨“𝑌”⟩ ∈ Word 𝑊 → ⟨“𝑌”⟩ ∈ Word V)
14	12, 13	syl 14	. . 3 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑌”⟩ ∈ Word V)
15		cats2catd.d	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Word V)
16		ccatass 11300	. . 3 ⊢ (((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ∈ Word V ∧ ⟨“𝑌”⟩ ∈ Word V ∧ 𝐷 ∈ Word V) → (((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ ⟨“𝑌”⟩) ++ 𝐷) = ((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ (⟨“𝑌”⟩ ++ 𝐷)))
17	10, 14, 15, 16	syl3anc 1274	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ ⟨“𝑌”⟩) ++ 𝐷) = ((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ (⟨“𝑌”⟩ ++ 𝐷)))
18		ccatass 11300	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ Word V ∧ ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word V ∧ ⟨“𝑌”⟩ ∈ Word V) → ((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ ⟨“𝑌”⟩) = (𝐵 ++ (⟨“𝑋”⟩ ++ ⟨“𝑌”⟩)))
19	4, 8, 14, 18	syl3anc 1274	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ ⟨“𝑌”⟩) = (𝐵 ++ (⟨“𝑋”⟩ ++ ⟨“𝑌”⟩)))
20		df-s2 11452	. . . . . 6 ⊢ ⟨“𝑋𝑌”⟩ = (⟨“𝑋”⟩ ++ ⟨“𝑌”⟩)
21	20	eqcomi 2238	. . . . 5 ⊢ (⟨“𝑋”⟩ ++ ⟨“𝑌”⟩) = ⟨“𝑋𝑌”⟩
22	21	oveq2i 6063	. . . 4 ⊢ (𝐵 ++ (⟨“𝑋”⟩ ++ ⟨“𝑌”⟩)) = (𝐵 ++ ⟨“𝑋𝑌”⟩)
23	19, 22	eqtrdi 2283	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ ⟨“𝑌”⟩) = (𝐵 ++ ⟨“𝑋𝑌”⟩))
24	23	oveq1d 6067	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐵 ++ ⟨“𝑋”⟩) ++ ⟨“𝑌”⟩) ++ 𝐷) = ((𝐵 ++ ⟨“𝑋𝑌”⟩) ++ 𝐷))
25	3, 17, 24	3eqtr2d 2273	1 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ++ 𝐶) = ((𝐵 ++ ⟨“𝑋𝑌”⟩) ++ 𝐷))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1398   ∈ wcel 2205  Vcvv 2815  (class class class)co 6052  Word cword 11228   ++ cconcat 11282  ⟨“cs1 11307  ⟨“cs2 11445

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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4227  ax-sep 4230  ax-nul 4238  ax-pow 4289  ax-pr 4324  ax-un 4556  ax-setind 4661  ax-iinf 4712  ax-cnex 8220  ax-resscn 8221  ax-1cn 8222  ax-1re 8223  ax-icn 8224  ax-addcl 8225  ax-addrcl 8226  ax-mulcl 8227  ax-addcom 8229  ax-addass 8231  ax-distr 8233  ax-i2m1 8234  ax-0lt1 8235  ax-0id 8237  ax-rnegex 8238  ax-cnre 8240  ax-pre-ltirr 8241  ax-pre-ltwlin 8242  ax-pre-lttrn 8243  ax-pre-apti 8244  ax-pre-ltadd 8245

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3045  df-csb 3141  df-dif 3215  df-un 3217  df-in 3219  df-ss 3226  df-nul 3511  df-if 3623  df-pw 3673  df-sn 3697  df-pr 3698  df-op 3700  df-uni 3917  df-int 3952  df-iun 3995  df-br 4112  df-opab 4174  df-mpt 4175  df-tr 4211  df-id 4416  df-iord 4489  df-on 4491  df-ilim 4492  df-suc 4494  df-iom 4715  df-xp 4757  df-rel 4758  df-cnv 4759  df-co 4760  df-dm 4761  df-rn 4762  df-res 4763  df-ima 4764  df-iota 5314  df-fun 5356  df-fn 5357  df-f 5358  df-f1 5359  df-fo 5360  df-f1o 5361  df-fv 5362  df-riota 6005  df-ov 6055  df-oprab 6056  df-mpo 6057  df-1st 6336  df-2nd 6337  df-recs 6538  df-frec 6624  df-1o 6649  df-er 6769  df-en 6978  df-dom 6979  df-fin 6980  df-pnf 8312  df-mnf 8313  df-xr 8314  df-ltxr 8315  df-le 8316  df-sub 8448  df-neg 8449  df-inn 9240  df-n0 9499  df-z 9580  df-uz 9857  df-fz 10346  df-fzo 10481  df-ihash 11143  df-word 11229  df-concat 11283  df-s1 11308  df-s2 11452

This theorem is referenced by:  s3s4d  11499  s2s5d  11500  s5s2d  11501