MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cshwmodn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cshwmodn 14795
Description: Cyclically shifting a word is invariant regarding modulo the word's length. (Contributed by AV, 26-Oct-2018.) (Proof shortened by AV, 16-Oct-2022.)
Assertion
Ref Expression
cshwmodn ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))))

Proof of Theorem cshwmodn
StepHypRef Expression
1 0csh0 14793 . . . 4 (∅ cyclShift 𝑁) = ∅
2 oveq1 7420 . . . 4 (𝑊 = ∅ → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (∅ cyclShift 𝑁))
3 oveq1 7420 . . . . 5 (𝑊 = ∅ → (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))) = (∅ cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))))
4 0csh0 14793 . . . . 5 (∅ cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))) = ∅
53, 4eqtrdi 2782 . . . 4 (𝑊 = ∅ → (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))) = ∅)
61, 2, 53eqtr4a 2792 . . 3 (𝑊 = ∅ → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))))
76a1d 25 . 2 (𝑊 = ∅ → ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊)))))
8 lennncl 14534 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑊 ≠ ∅) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ)
98ex 411 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (𝑊 ≠ ∅ → (♯‘𝑊) ∈ ℕ))
109adantr 479 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 ≠ ∅ → (♯‘𝑊) ∈ ℕ))
1110impcom 406 . . . . 5 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ)
12 simprr 771 . . . . 5 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ∈ ℤ)
13 zre 12605 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
14 nnrp 13030 . . . . . . . . 9 ((♯‘𝑊) ∈ ℕ → (♯‘𝑊) ∈ ℝ+)
15 modabs2 13916 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℝ+) → ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)) = (𝑁 mod (♯‘𝑊)))
1613, 14, 15syl2anr 595 . . . . . . . 8 (((♯‘𝑊) ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)) = (𝑁 mod (♯‘𝑊)))
1716opeq1d 4877 . . . . . . 7 (((♯‘𝑊) ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ⟨((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩ = ⟨(𝑁 mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩)
1817oveq2d 7429 . . . . . 6 (((♯‘𝑊) ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 substr ⟨((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) = (𝑊 substr ⟨(𝑁 mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩))
1916oveq2d 7429 . . . . . 6 (((♯‘𝑊) ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 prefix ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊))) = (𝑊 prefix (𝑁 mod (♯‘𝑊))))
2018, 19oveq12d 7431 . . . . 5 (((♯‘𝑊) ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑊 substr ⟨((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)))) = ((𝑊 substr ⟨(𝑁 mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix (𝑁 mod (♯‘𝑊)))))
2111, 12, 20syl2anc 582 . . . 4 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → ((𝑊 substr ⟨((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)))) = ((𝑊 substr ⟨(𝑁 mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix (𝑁 mod (♯‘𝑊)))))
22 simprl 769 . . . . 5 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑊 ∈ Word 𝑉)
2312, 11zmodcld 13903 . . . . . 6 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 mod (♯‘𝑊)) ∈ ℕ0)
2423nn0zd 12627 . . . . 5 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 mod (♯‘𝑊)) ∈ ℤ)
25 cshword 14791 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑁 mod (♯‘𝑊)) ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))) = ((𝑊 substr ⟨((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)))))
2622, 24, 25syl2anc 582 . . . 4 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))) = ((𝑊 substr ⟨((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix ((𝑁 mod (♯‘𝑊)) mod (♯‘𝑊)))))
27 cshword 14791 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = ((𝑊 substr ⟨(𝑁 mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix (𝑁 mod (♯‘𝑊)))))
2827adantl 480 . . . 4 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = ((𝑊 substr ⟨(𝑁 mod (♯‘𝑊)), (♯‘𝑊)⟩) ++ (𝑊 prefix (𝑁 mod (♯‘𝑊)))))
2921, 26, 283eqtr4rd 2777 . . 3 ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))))
3029ex 411 . 2 (𝑊 ≠ ∅ → ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊)))))
317, 30pm2.61ine 3015 1 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑁 ∈ ℤ) → (𝑊 cyclShift 𝑁) = (𝑊 cyclShift (𝑁 mod (♯‘𝑊))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 394   = wceq 1534  wcel 2099  wne 2930  c0 4322  cop 4629  cfv 6543  (class class class)co 7413  cr 11145  cn 12255  cz 12601  +crp 13019   mod cmo 13880  chash 14339  Word cword 14514   ++ cconcat 14570   substr csubstr 14640   prefix cpfx 14670   cyclShift ccsh 14788
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7735  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3776  df-csb 3892  df-dif 3949  df-un 3951  df-in 3953  df-ss 3963  df-pss 3966  df-nul 4323  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4906  df-int 4947  df-iun 4995  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6302  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7866  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-er 8723  df-en 8964  df-dom 8965  df-sdom 8966  df-fin 8967  df-sup 9475  df-inf 9476  df-card 9972  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12256  df-n0 12516  df-z 12602  df-uz 12866  df-rp 13020  df-fz 13530  df-fzo 13673  df-fl 13803  df-mod 13881  df-hash 14340  df-word 14515  df-concat 14571  df-substr 14641  df-pfx 14671  df-csh 14789
This theorem is referenced by:  cshwsublen  14796  cshwn  14797  1cshid  32823
  Copyright terms: Public domain W3C validator