Users' Mathboxes Mathbox for Steven Nguyen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  frlmvscadiccat Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frlmvscadiccat 42493
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 (𝜑𝐾𝑍)
frlmfzoccat.l (𝜑 → (𝑀 + 𝑁) = 𝐿)
frlmfzoccat.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
frlmfzoccat.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
frlmfzoccat.u (𝜑𝑈𝐶)
frlmfzoccat.v (𝜑𝑉𝐷)
frlmvscadiccat.o 𝑂 = ( ·𝑠𝑊)
frlmvscadiccat.p = ( ·𝑠𝑋)
frlmvscadiccat.q · = ( ·𝑠𝑌)
frlmvscadiccat.s 𝑆 = (Base‘𝐾)
frlmvscadiccat.a (𝜑𝐴𝑆)
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.
StepHypRef Expression
1 frlmvscadiccat.a . . . . . . 7 (𝜑𝐴𝑆)
2 fconstg 6796 . . . . . . 7 (𝐴𝑆 → ((0..^𝐿) × {𝐴}):(0..^𝐿)⟶{𝐴})
31, 2syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → ((0..^𝐿) × {𝐴}):(0..^𝐿)⟶{𝐴})
43ffnd 6738 . . . . 5 (𝜑 → ((0..^𝐿) × {𝐴}) Fn (0..^𝐿))
5 fconstg 6796 . . . . . . . 8 (𝐴𝑆 → ((0..^𝑀) × {𝐴}):(0..^𝑀)⟶{𝐴})
6 iswrdi 14553 . . . . . . . 8 (((0..^𝑀) × {𝐴}):(0..^𝑀)⟶{𝐴} → ((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
71, 5, 63syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
8 fconstg 6796 . . . . . . . 8 (𝐴𝑆 → ((0..^𝑁) × {𝐴}):(0..^𝑁)⟶{𝐴})
9 iswrdi 14553 . . . . . . . 8 (((0..^𝑁) × {𝐴}):(0..^𝑁)⟶{𝐴} → ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
101, 8, 93syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
11 ccatvalfn 14616 . . . . . . 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})))))
127, 10, 11syl2anc 584 . . . . . 6 (𝜑 → (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})))))
13 fzofi 14012 . . . . . . . . . . . 12 (0..^𝑀) ∈ Fin
14 snfi 9082 . . . . . . . . . . . 12 {𝐴} ∈ Fin
15 hashxp 14470 . . . . . . . . . . . 12 (((0..^𝑀) ∈ Fin ∧ {𝐴} ∈ Fin) → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴})))
1613, 14, 15mp2an 692 . . . . . . . . . . 11 (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴}))
17 hashsng 14405 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴𝑆 → (♯‘{𝐴}) = 1)
181, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (♯‘{𝐴}) = 1)
1918oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · 1))
20 hashcl 14392 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0..^𝑀) ∈ Fin → (♯‘(0..^𝑀)) ∈ ℕ0)
2113, 20mp1i 13 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘(0..^𝑀)) ∈ ℕ0)
2221nn0cnd 12587 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (♯‘(0..^𝑀)) ∈ ℂ)
2322mulridd 11276 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑀)) · 1) = (♯‘(0..^𝑀)))
24 frlmfzoccat.m . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
25 hashfzo0 14466 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑀)) = 𝑀)
2624, 25syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘(0..^𝑀)) = 𝑀)
2719, 23, 263eqtrd 2779 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘{𝐴})) = 𝑀)
2816, 27eqtrid 2787 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = 𝑀)
29 fzofi 14012 . . . . . . . . . . . 12 (0..^𝑁) ∈ Fin
30 hashxp 14470 . . . . . . . . . . . 12 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ {𝐴} ∈ Fin) → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})))
3129, 14, 30mp2an 692 . . . . . . . . . . 11 (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴}))
3218oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑁)) · 1))
33 hashcl 14392 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0..^𝑁) ∈ Fin → (♯‘(0..^𝑁)) ∈ ℕ0)
3429, 33mp1i 13 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘(0..^𝑁)) ∈ ℕ0)
3534nn0cnd 12587 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (♯‘(0..^𝑁)) ∈ ℂ)
3635mulridd 11276 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · 1) = (♯‘(0..^𝑁)))
37 frlmfzoccat.n . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
38 hashfzo0 14466 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑁)) = 𝑁)
3937, 38syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘(0..^𝑁)) = 𝑁)
4032, 36, 393eqtrd 2779 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})) = 𝑁)
4131, 40eqtrid 2787 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = 𝑁)
4228, 41oveq12d 7449 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴}))) = (𝑀 + 𝑁))
43 frlmfzoccat.l . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀 + 𝑁) = 𝐿)
4442, 43eqtrd 2775 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴}))) = 𝐿)
4544oveq2d 7447 . . . . . . 7 (𝜑 → (0..^((♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) + (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})))) = (0..^𝐿))
4645fneq2d 6663 . . . . . 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)))
4712, 46mpbid 232 . . . . 5 (𝜑 → (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) Fn (0..^𝐿))
4828adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = 𝑀)
4948breq2d 5160 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) ↔ 𝑥 < 𝑀))
5049ifbid 4554 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (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}))))))
511adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝐴𝑆)
52 elfzouz 13700 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 ∈ (ℤ‘0))
5352ad2antlr 727 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ (ℤ‘0))
5424ad2antrr 726 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℕ0)
5554nn0zd 12637 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
56 simpr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 < 𝑀)
57 elfzo2 13699 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (0..^𝑀) ↔ (𝑥 ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))
5853, 55, 56, 57syl3anbrc 1342 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ (0..^𝑀))
59 fvconst2g 7222 . . . . . . . . 9 ((𝐴𝑆𝑥 ∈ (0..^𝑀)) → (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
6051, 58, 59syl2an2r 685 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
6128ad2antrr 726 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = 𝑀)
6261oveq2d 7447 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))) = (𝑥𝑀))
6324ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℕ0)
64 elfzonn0 13744 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 ∈ ℕ0)
6564ad2antlr 727 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ0)
6624adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
6766nn0red 12586 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑀 ∈ ℝ)
68 elfzoelz 13696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 ∈ ℤ)
6968adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 ∈ ℤ)
7069zred 12720 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 ∈ ℝ)
7167, 70lenltd 11405 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀𝑥 ↔ ¬ 𝑥 < 𝑀))
7271biimpar 477 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀𝑥)
73 nn0sub2 12677 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℕ0𝑀𝑥) → (𝑥𝑀) ∈ ℕ0)
7463, 65, 72, 73syl3anc 1370 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥𝑀) ∈ ℕ0)
75 elnn0uz 12921 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥𝑀) ∈ ℕ0 ↔ (𝑥𝑀) ∈ (ℤ‘0))
7674, 75sylib 218 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥𝑀) ∈ (ℤ‘0))
7737ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℕ0)
7877nn0zd 12637 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
79 elfzolt2 13705 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (0..^𝐿) → 𝑥 < 𝐿)
8079adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 < 𝐿)
8167recnd 11287 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑀 ∈ ℂ)
8270recnd 11287 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑥 ∈ ℂ)
8381, 82pncan3d 11621 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 + (𝑥𝑀)) = 𝑥)
8443adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 + 𝑁) = 𝐿)
8580, 83, 843brtr4d 5180 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑀 + (𝑥𝑀)) < (𝑀 + 𝑁))
8670, 67resubcld 11689 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑥𝑀) ∈ ℝ)
8737adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
8887nn0red 12586 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝑁 ∈ ℝ)
8986, 88, 67ltadd2d 11415 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((𝑥𝑀) < 𝑁 ↔ (𝑀 + (𝑥𝑀)) < (𝑀 + 𝑁)))
9085, 89mpbird 257 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (𝑥𝑀) < 𝑁)
9190adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥𝑀) < 𝑁)
92 elfzo2 13699 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝑀) ∈ (0..^𝑁) ↔ ((𝑥𝑀) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑥𝑀) < 𝑁))
9376, 78, 91, 92syl3anbrc 1342 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥𝑀) ∈ (0..^𝑁))
9462, 93eqeltrd 2839 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))) ∈ (0..^𝑁))
95 fvconst2g 7222 . . . . . . . . 9 ((𝐴𝑆 ∧ (𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))) ∈ (0..^𝑁)) → (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})))) = 𝐴)
9651, 94, 95syl2an2r 685 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})))) = 𝐴)
9760, 96ifeqda 4567 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → if(𝑥 < 𝑀, (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))) = 𝐴)
9850, 97eqtr2d 2776 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → 𝐴 = if(𝑥 < (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})), (((0..^𝑀) × {𝐴})‘𝑥), (((0..^𝑁) × {𝐴})‘(𝑥 − (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴}))))))
99 fvconst2g 7222 . . . . . . 7 ((𝐴𝑆𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (((0..^𝐿) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
1001, 99sylan 580 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (((0..^𝐿) × {𝐴})‘𝑥) = 𝐴)
10151, 5, 63syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((0..^𝑀) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
10251, 8, 93syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → ((0..^𝑁) × {𝐴}) ∈ Word {𝐴})
103 ccatsymb 14617 . . . . . . 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}))))))
104101, 102, 69, 103syl3anc 1370 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (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}))))))
10598, 100, 1043eqtr4d 2785 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (0..^𝐿)) → (((0..^𝐿) × {𝐴})‘𝑥) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴}))‘𝑥))
1064, 47, 105eqfnfvd 7054 . . . 4 (𝜑 → ((0..^𝐿) × {𝐴}) = (((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})))
107106oveq1d 7446 . . 3 (𝜑 → (((0..^𝐿) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) ∘f (.r𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)))
108 frlmfzoccat.u . . . . 5 (𝜑𝑈𝐶)
109 frlmfzoccat.x . . . . . 6 𝑋 = (𝐾 freeLMod (0..^𝑀))
110 frlmfzoccat.c . . . . . 6 𝐶 = (Base‘𝑋)
111 frlmvscadiccat.s . . . . . 6 𝑆 = (Base‘𝐾)
112109, 110, 111frlmfzowrd 42489 . . . . 5 (𝑈𝐶𝑈 ∈ Word 𝑆)
113108, 112syl 17 . . . 4 (𝜑𝑈 ∈ Word 𝑆)
114 frlmfzoccat.v . . . . 5 (𝜑𝑉𝐷)
115 frlmfzoccat.y . . . . . 6 𝑌 = (𝐾 freeLMod (0..^𝑁))
116 frlmfzoccat.d . . . . . 6 𝐷 = (Base‘𝑌)
117115, 116, 111frlmfzowrd 42489 . . . . 5 (𝑉𝐷𝑉 ∈ Word 𝑆)
118114, 117syl 17 . . . 4 (𝜑𝑉 ∈ Word 𝑆)
11916, 19eqtrid 2787 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = ((♯‘(0..^𝑀)) · 1))
120 ovexd 7466 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0..^𝑀) ∈ V)
121109, 111, 110frlmbasf 21798 . . . . . . . 8 (((0..^𝑀) ∈ V ∧ 𝑈𝐶) → 𝑈:(0..^𝑀)⟶𝑆)
122120, 108, 121syl2anc 584 . . . . . . 7 (𝜑𝑈:(0..^𝑀)⟶𝑆)
123122ffnd 6738 . . . . . 6 (𝜑𝑈 Fn (0..^𝑀))
124 hashfn 14411 . . . . . 6 (𝑈 Fn (0..^𝑀) → (♯‘𝑈) = (♯‘(0..^𝑀)))
125123, 124syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑈) = (♯‘(0..^𝑀)))
12623, 119, 1253eqtr4d 2785 . . . 4 (𝜑 → (♯‘((0..^𝑀) × {𝐴})) = (♯‘𝑈))
12732, 36eqtrd 2775 . . . . . 6 (𝜑 → ((♯‘(0..^𝑁)) · (♯‘{𝐴})) = (♯‘(0..^𝑁)))
12831, 127eqtrid 2787 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = (♯‘(0..^𝑁)))
129 ovexd 7466 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0..^𝑁) ∈ V)
130115, 111, 116frlmbasf 21798 . . . . . . . 8 (((0..^𝑁) ∈ V ∧ 𝑉𝐷) → 𝑉:(0..^𝑁)⟶𝑆)
131129, 114, 130syl2anc 584 . . . . . . 7 (𝜑𝑉:(0..^𝑁)⟶𝑆)
132131ffnd 6738 . . . . . 6 (𝜑𝑉 Fn (0..^𝑁))
133 hashfn 14411 . . . . . 6 (𝑉 Fn (0..^𝑁) → (♯‘𝑉) = (♯‘(0..^𝑁)))
134132, 133syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑉) = (♯‘(0..^𝑁)))
135128, 134eqtr4d 2778 . . . 4 (𝜑 → (♯‘((0..^𝑁) × {𝐴})) = (♯‘𝑉))
1367, 10, 113, 118, 126, 135ofccat 15005 . . 3 (𝜑 → ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ++ ((0..^𝑁) × {𝐴})) ∘f (.r𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑈) ++ (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑉)))
137107, 136eqtrd 2775 . 2 (𝜑 → (((0..^𝐿) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑈) ++ (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑉)))
138 frlmfzoccat.w . . 3 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0..^𝐿))
139 frlmfzoccat.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑊)
140 ovexd 7466 . . 3 (𝜑 → (0..^𝐿) ∈ V)
141 frlmfzoccat.k . . . 4 (𝜑𝐾𝑍)
142138, 109, 115, 139, 110, 116, 141, 43, 24, 37, 108, 114frlmfzoccat 42492 . . 3 (𝜑 → (𝑈 ++ 𝑉) ∈ 𝐵)
143 frlmvscadiccat.o . . 3 𝑂 = ( ·𝑠𝑊)
144 eqid 2735 . . 3 (.r𝐾) = (.r𝐾)
145138, 139, 111, 140, 1, 142, 143, 144frlmvscafval 21804 . 2 (𝜑 → (𝐴𝑂(𝑈 ++ 𝑉)) = (((0..^𝐿) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)(𝑈 ++ 𝑉)))
146 frlmvscadiccat.p . . . 4 = ( ·𝑠𝑋)
147109, 110, 111, 120, 1, 108, 146, 144frlmvscafval 21804 . . 3 (𝜑 → (𝐴 𝑈) = (((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑈))
148 frlmvscadiccat.q . . . 4 · = ( ·𝑠𝑌)
149115, 116, 111, 129, 1, 114, 148, 144frlmvscafval 21804 . . 3 (𝜑 → (𝐴 · 𝑉) = (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑉))
150147, 149oveq12d 7449 . 2 (𝜑 → ((𝐴 𝑈) ++ (𝐴 · 𝑉)) = ((((0..^𝑀) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑈) ++ (((0..^𝑁) × {𝐴}) ∘f (.r𝐾)𝑉)))
151137, 145, 1503eqtr4d 2785 1 (𝜑 → (𝐴𝑂(𝑈 ++ 𝑉)) = ((𝐴 𝑈) ++ (𝐴 · 𝑉)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395   = wceq 1537  wcel 2106  Vcvv 3478  ifcif 4531  {csn 4631   class class class wbr 5148   × cxp 5687   Fn wfn 6558  wf 6559  cfv 6563  (class class class)co 7431  f cof 7695  Fincfn 8984  0cc0 11153  1c1 11154   + caddc 11156   · cmul 11158   < clt 11293  cle 11294  cmin 11490  0cn0 12524  cz 12611  cuz 12876  ..^cfzo 13691  chash 14366  Word cword 14549   ++ cconcat 14605  Basecbs 17245  .rcmulr 17299   ·𝑠 cvsca 17302   freeLMod cfrlm 21784
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-supp 8185  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-oadd 8509  df-er 8744  df-map 8867  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-fsupp 9400  df-sup 9480  df-dju 9939  df-card 9977  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-uz 12877  df-fz 13545  df-fzo 13692  df-hash 14367  df-word 14550  df-concat 14606  df-struct 17181  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ds 17320  df-hom 17322  df-cco 17323  df-0g 17488  df-prds 17494  df-pws 17496  df-sra 21190  df-rgmod 21191  df-dsmm 21770  df-frlm 21785
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator