Theorem frlmvscadiccat 40680

Description: Scalar multiplication distributes over concatenation. (Contributed by SN, 6-Sep-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
frlmfzoccat.w	⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0..^𝐿))
frlmfzoccat.x	⊢ 𝑋 = (𝐾 freeLMod (0..^𝑀))
frlmfzoccat.y	⊢ 𝑌 = (𝐾 freeLMod (0..^𝑁))
frlmfzoccat.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
frlmfzoccat.c	⊢ 𝐶 = (Base‘𝑋)
frlmfzoccat.d	⊢ 𝐷 = (Base‘𝑌)
frlmfzoccat.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑍)
frlmfzoccat.l	⊢ (𝜑 → (𝑀 + 𝑁) = 𝐿)
frlmfzoccat.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
frlmfzoccat.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
frlmfzoccat.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐶)
frlmfzoccat.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐷)
frlmvscadiccat.o	⊢ 𝑂 = ( ·𝑠 ‘𝑊)
frlmvscadiccat.p	⊢ ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑋)
frlmvscadiccat.q	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑌)
frlmvscadiccat.s	⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
frlmvscadiccat.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
frlmvscadiccat	⊢ (𝜑 → (𝐴𝑂(𝑈 ++ 𝑉)) = ((𝐴 ∙ 𝑈) ++ (𝐴 · 𝑉)))

Proof of Theorem frlmvscadiccat

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frlmvscadiccat.a	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆)
2		fconstg 6729	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑆 → ((0..^𝐿) × {𝐴}):(0..^𝐿)⟶{𝐴})
3	1, 2	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((0..^𝐿) × {𝐴}):(0..^𝐿)⟶{𝐴})
4	3	ffnd 6669	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((0..^𝐿) × {𝐴}) Fn (0..^𝐿))
5		fconstg 6729	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑆 → ((0..^𝑀) × {𝐴}):(0..^𝑀)⟶{𝐴})
6		iswrdi 14406	. . . . . . . 8 ⊢ (((0..^𝑀) × {𝐴}):(0..^𝑀)⟶{𝐴} → ((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
7	1, 5, 6	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
8		fconstg 6729	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑆 → ((0..^𝑁) × {𝐴}):(0..^𝑁)⟶{𝐴})
9		iswrdi 14406	. . . . . . . 8 ⊢ (((0..^𝑁) × {𝐴}):(0..^𝑁)⟶{𝐴} → ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
10	1, 8, 9	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
11		ccatvalfn 14469	. . . . . . 7 ⊢ ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴} ∧ ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴}) → (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})))))
12	7, 10, 11	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})))))
13		fzofi 13879	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (0..^𝑀) ∈ Fin
14		snfi 8988	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ {𝐴} ∈ Fin
15		hashxp 14334	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((0..^𝑀) ∈ Fin ∧ {𝐴} ∈ Fin) → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴})))
16	13, 14, 15	mp2an 690	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴}))
17		hashsng 14269	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑆 → (♯‘{𝐴}) = 1)
18	1, 17	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝐴}) = 1)
19	18	oveq2d 7373	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · 1))
20		hashcl 14256	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((0..^𝑀) ∈ Fin → (♯‘(0..^𝑀)) ∈ ℕ0)
21	13, 20	mp1i 13	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (♯‘(0..^𝑀)) ∈ ℕ0)
22	21	nn0cnd 12475	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (♯‘(0..^𝑀)) ∈ ℂ)
23	22	mulid1d 11172	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑀)) · 1) = (♯‘(0..^𝑀)))
24		frlmfzoccat.m	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
25		hashfzo0 14330	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑀)) = 𝑀)
26	24, 25	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (♯‘(0..^𝑀)) = 𝑀)
27	19, 23, 26	3eqtrd 2780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴})) = 𝑀)
28	16, 27	eqtrid 2788	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = 𝑀)
29		fzofi 13879	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (0..^𝑁) ∈ Fin
30		hashxp 14334	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ {𝐴} ∈ Fin) → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})))
31	29, 14, 30	mp2an 690	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴}))
32	18	oveq2d 7373	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑁)) · 1))
33		hashcl 14256	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((0..^𝑁) ∈ Fin → (♯‘(0..^𝑁)) ∈ ℕ0)
34	29, 33	mp1i 13	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (♯‘(0..^𝑁)) ∈ ℕ0)
35	34	nn0cnd 12475	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (♯‘(0..^𝑁)) ∈ ℂ)
36	35	mulid1d 11172	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · 1) = (♯‘(0..^𝑁)))
37		frlmfzoccat.n	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
38		hashfzo0 14330	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑁)) = 𝑁)
39	37, 38	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (♯‘(0..^𝑁)) = 𝑁)
40	32, 36, 39	3eqtrd 2780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})) = 𝑁)
41	31, 40	eqtrid 2788	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = 𝑁)
42	28, 41	oveq12d 7375	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴}))) = (𝑀 + 𝑁))
43		frlmfzoccat.l	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑀 + 𝑁) = 𝐿)
44	42, 43	eqtrd 2776	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴}))) = 𝐿)
45	44	oveq2d 7373	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0..^((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})))) = (0..^𝐿))
46	45	fneq2d 6596	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})))) ↔ (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^𝐿)))
47	12, 46	mpbid 231	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^𝐿))
48	28	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = 𝑀)
49	48	breq2d 5117	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) ↔ 𝑥 < 𝑀))
50	49	ifbid 4509	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → if(𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})), (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))) = if(𝑥 < 𝑀, (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))))
51	1	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝐴 ∈ 𝑆)
52		elfzouz 13576	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 ∈ (ℤ≥‘0))
53	52	ad2antlr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ (ℤ≥‘0))
54	24	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℕ0)
55	54	nn0zd 12525	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
56		simpr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 < 𝑀)
57		elfzo2 13575	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝑀) ↔ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))
58	53, 55, 56, 57	syl3anbrc 1343	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ (0..^𝑀))
59		fvconst2g 7151	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)) → (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
60	51, 58, 59	syl2an2r 683	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
61	28	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = 𝑀)
62	61	oveq2d 7373	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))) = (𝑥 − 𝑀))
63	24	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℕ0)
64		elfzonn0 13617	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 ∈ ℕ0)
65	64	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ0)
66	24	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
67	66	nn0red 12474	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑀 ∈ ℝ)
68		elfzoelz 13572	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 ∈ ℤ)
69	68	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 ∈ ℤ)
70	69	zred 12607	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 ∈ ℝ)
71	67, 70	lenltd 11301	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 ≤ 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 < 𝑀))
72	71	biimpar 478	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ≤ 𝑥)
73		nn0sub2 12564	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ 𝑀 ≤ 𝑥) → (𝑥 − 𝑀) ∈ ℕ0)
74	63, 65, 72, 73	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − 𝑀) ∈ ℕ0)
75		elnn0uz 12808	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 − 𝑀) ∈ ℕ0 ↔ (𝑥 − 𝑀) ∈ (ℤ≥‘0))
76	74, 75	sylib 217	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − 𝑀) ∈ (ℤ≥‘0))
77	37	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℕ0)
78	77	nn0zd 12525	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
79		elfzolt2 13581	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 < 𝐿)
80	79	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 < 𝐿)
81	67	recnd 11183	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑀 ∈ ℂ)
82	70	recnd 11183	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 ∈ ℂ)
83	81, 82	pncan3d 11515	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 + (𝑥 − 𝑀)) = 𝑥)
84	43	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 + 𝑁) = 𝐿)
85	80, 83, 84	3brtr4d 5137	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 + (𝑥 − 𝑀)) < (𝑀 + 𝑁))
86	70, 67	resubcld 11583	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑥 − 𝑀) ∈ ℝ)
87	37	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
88	87	nn0red 12474	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑁 ∈ ℝ)
89	86, 88, 67	ltadd2d 11311	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((𝑥 − 𝑀) < 𝑁 ↔ (𝑀 + (𝑥 − 𝑀)) < (𝑀 + 𝑁)))
90	85, 89	mpbird 256	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑥 − 𝑀) < 𝑁)
91	90	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − 𝑀) < 𝑁)
92		elfzo2 13575	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 − 𝑀) ∈ (0..^𝑁) ↔ ((𝑥 − 𝑀) ∈ (ℤ≥‘0) ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑥 − 𝑀) < 𝑁))
93	76, 78, 91, 92	syl3anbrc 1343	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − 𝑀) ∈ (0..^𝑁))
94	62, 93	eqeltrd 2838	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))) ∈ (0..^𝑁))
95		fvconst2g 7151	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ (𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))) ∈ (0..^𝑁)) → (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})))) = 𝐴)
96	51, 94, 95	syl2an2r 683	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})))) = 𝐴)
97	60, 96	ifeqda 4522	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → if(𝑥 < 𝑀, (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))) = 𝐴)
98	50, 97	eqtr2d 2777	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝐴 = if(𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})), (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))))
99		fvconst2g 7151	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (((0..^𝐿) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
100	1, 99	sylan 580	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (((0..^𝐿) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
101	51, 5, 6	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
102	51, 8, 9	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
103		ccatsymb 14470	. . . . . . 7 ⊢ ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴} ∧ ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴} ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴}))‘𝑥) = if(𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})), (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))))
104	101, 102, 69, 103	syl3anc 1371	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴}))‘𝑥) = if(𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})), (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))))
105	98, 100, 104	3eqtr4d 2786	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (((0..^𝐿) × {𝐴})‘𝑥) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴}))‘𝑥))
106	4, 47, 105	eqfnfvd 6985	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((0..^𝐿) × {𝐴}) = (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})))
107	106	oveq1d 7372	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((0..^𝐿) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) ∘f (.r‘𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)))
108		frlmfzoccat.u	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐶)
109		frlmfzoccat.x	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = (𝐾 freeLMod (0..^𝑀))
110		frlmfzoccat.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = (Base‘𝑋)
111		frlmvscadiccat.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
112	109, 110, 111	frlmfzowrd 40676	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ 𝐶 → 𝑈 ∈ Word 𝑆)
113	108, 112	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Word 𝑆)
114		frlmfzoccat.v	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐷)
115		frlmfzoccat.y	. . . . . 6 ⊢ 𝑌 = (𝐾 freeLMod (0..^𝑁))
116		frlmfzoccat.d	. . . . . 6 ⊢ 𝐷 = (Base‘𝑌)
117	115, 116, 111	frlmfzowrd 40676	. . . . 5 ⊢ (𝑉 ∈ 𝐷 → 𝑉 ∈ Word 𝑆)
118	114, 117	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Word 𝑆)
119	16, 19	eqtrid 2788	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · 1))
120		ovexd 7392	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (0..^𝑀) ∈ V)
121	109, 111, 110	frlmbasf 21166	. . . . . . . 8 ⊢ (((0..^𝑀) ∈ V ∧ 𝑈 ∈ 𝐶) → 𝑈:(0..^𝑀)⟶𝑆)
122	120, 108, 121	syl2anc 584	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈:(0..^𝑀)⟶𝑆)
123	122	ffnd 6669	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 Fn (0..^𝑀))
124		hashfn 14275	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 Fn (0..^𝑀) → (♯‘𝑈) = (♯‘(0..^𝑀)))
125	123, 124	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (♯‘𝑈) = (♯‘(0..^𝑀)))
126	23, 119, 125	3eqtr4d 2786	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = (♯‘𝑈))
127	32, 36	eqtrd 2776	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})) = (♯‘(0..^𝑁)))
128	31, 127	eqtrid 2788	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = (♯‘(0..^𝑁)))
129		ovexd 7392	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (0..^𝑁) ∈ V)
130	115, 111, 116	frlmbasf 21166	. . . . . . . 8 ⊢ (((0..^𝑁) ∈ V ∧ 𝑉 ∈ 𝐷) → 𝑉:(0..^𝑁)⟶𝑆)
131	129, 114, 130	syl2anc 584	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉:(0..^𝑁)⟶𝑆)
132	131	ffnd 6669	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 Fn (0..^𝑁))
133		hashfn 14275	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 Fn (0..^𝑁) → (♯‘𝑉) = (♯‘(0..^𝑁)))
134	132, 133	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (♯‘𝑉) = (♯‘(0..^𝑁)))
135	128, 134	eqtr4d 2779	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = (♯‘𝑉))
136	7, 10, 113, 118, 126, 135	ofccat 14854	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) ∘f (.r‘𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑈) ++ (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑉)))
137	107, 136	eqtrd 2776	. 2 ⊢ (𝜑 → (((0..^𝐿) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑈) ++ (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑉)))
138		frlmfzoccat.w	. . 3 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0..^𝐿))
139		frlmfzoccat.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
140		ovexd 7392	. . 3 ⊢ (𝜑 → (0..^𝐿) ∈ V)
141		frlmfzoccat.k	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑍)
142	138, 109, 115, 139, 110, 116, 141, 43, 24, 37, 108, 114	frlmfzoccat 40679	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ++ 𝑉) ∈ 𝐵)
143		frlmvscadiccat.o	. . 3 ⊢ 𝑂 = ( ·𝑠 ‘𝑊)
144		eqid 2736	. . 3 ⊢ (.r‘𝐾) = (.r‘𝐾)
145	138, 139, 111, 140, 1, 142, 143, 144	frlmvscafval 21172	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴𝑂(𝑈 ++ 𝑉)) = (((0..^𝐿) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)))
146		frlmvscadiccat.p	. . . 4 ⊢ ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑋)
147	109, 110, 111, 120, 1, 108, 146, 144	frlmvscafval 21172	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∙ 𝑈) = (((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑈))
148		frlmvscadiccat.q	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑌)
149	115, 116, 111, 129, 1, 114, 148, 144	frlmvscafval 21172	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝑉) = (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑉))
150	147, 149	oveq12d 7375	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∙ 𝑈) ++ (𝐴 · 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑈) ++ (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r‘𝐾)𝑉)))
151	137, 145, 150	3eqtr4d 2786	1 ⊢ (𝜑 → (𝐴𝑂(𝑈 ++ 𝑉)) = ((𝐴 ∙ 𝑈) ++ (𝐴 · 𝑉)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  Vcvv 3445  ifcif 4486  {csn 4586   class class class wbr 5105   × cxp 5631   Fn wfn 6491  ⟶wf 6492  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357   ∘_f cof 7615  Fincfn 8883  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054   · cmul 11056   < clt 11189   ≤ cle 11190   − cmin 11385  ℕ₀cn0 12413  ℤcz 12499  ℤ_≥cuz 12763  ..^cfzo 13567  ♯chash 14230  Word cword 14402   ++ cconcat 14458  Basecbs 17083  ._rcmulr 17134   ·_𝑠 cvsca 17137   freeLMod cfrlm 21152

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-tp 4591  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-of 7617  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-supp 8093  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-oadd 8416  df-er 8648  df-map 8767  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9306  df-sup 9378  df-dju 9837  df-card 9875  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-4 12218  df-5 12219  df-6 12220  df-7 12221  df-8 12222  df-9 12223  df-n0 12414  df-z 12500  df-dec 12619  df-uz 12764  df-fz 13425  df-fzo 13568  df-hash 14231  df-word 14403  df-concat 14459  df-struct 17019  df-sets 17036  df-slot 17054  df-ndx 17066  df-base 17084  df-ress 17113  df-plusg 17146  df-mulr 17147  df-sca 17149  df-vsca 17150  df-ip 17151  df-tset 17152  df-ple 17153  df-ds 17155  df-hom 17157  df-cco 17158  df-0g 17323  df-prds 17329  df-pws 17331  df-sra 20633  df-rgmod 20634  df-dsmm 21138  df-frlm 21153

This theorem is referenced by: (None)