Theorem pfxsuffeqwrdeq 14651

Description: Two words are equal if and only if they have the same prefix and the same suffix. (Contributed by Alexander van der Vekens, 23-Sep-2018.) (Revised by AV, 5-May-2020.)

Assertion

Ref	Expression
pfxsuffeqwrdeq	⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)))))

Proof of Theorem pfxsuffeqwrdeq

Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqwrd 14510	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖))))
2	1	3adant3 1138	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖))))
3		elfzofz 13621	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → 𝐼 ∈ (0...(♯‘𝑊)))
4		fzosplit 13638	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ (0...(♯‘𝑊)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
5	3, 4	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
6	5	3ad2ant3 1141	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
7	6	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
8	7	raleqdv 3297	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ↔ ∀𝑖 ∈ ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊)))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖)))
9		ralunb 4126	. . . . 5 ⊢ (∀𝑖 ∈ ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊)))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ∧ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖)))
10	8, 9	bitrdi 288	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ∧ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖))))
11		eqidd 2740	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → 𝐼 = 𝐼)
12		3simpa 1154	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉))
13	12	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉))
14		elfzonn0 13653	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → 𝐼 ∈ ℕ0)
15	14, 14	jca 516	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℕ0))
16	15	3ad2ant3 1141	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℕ0))
17	16	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℕ0))
18		elfzo0le 13649	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑊))
19	18	3ad2ant3 1141	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑊))
20	19	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑊))
21		breq2 5076	. . . . . . . . 9 ⊢ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) → (𝐼 ≤ (♯‘𝑊) ↔ 𝐼 ≤ (♯‘𝑆)))
22	21	adantl 482	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝐼 ≤ (♯‘𝑊) ↔ 𝐼 ≤ (♯‘𝑆)))
23	20, 22	mpbid 233	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑆))
24		pfxeq 14649	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) ∧ (𝐼 ≤ (♯‘𝑊) ∧ 𝐼 ≤ (♯‘𝑆))) → ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ↔ (𝐼 = 𝐼 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖))))
25	13, 17, 20, 23, 24	syl112anc 1382	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ↔ (𝐼 = 𝐼 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖))))
26	11, 25	mpbirand 713	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ↔ ∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖)))
27		lencl 14486	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
28	27, 14	anim12ci 620	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
29	28	3adant2 1137	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
30	29	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
31	27	nn0red 12490	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑊) ∈ ℝ)
32	31	leidd 11707	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊))
33	32	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊))
34		eqle 11239	. . . . . . . . 9 ⊢ (((♯‘𝑊) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆))
35	31, 34	sylan 586	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆))
36	33, 35	jca 516	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊) ∧ (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆)))
37	36	3ad2antl1 1192	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊) ∧ (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆)))
38		swrdspsleq 14619	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0) ∧ ((♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊) ∧ (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆))) → ((𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) ↔ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖)))
39	13, 30, 37, 38	syl3anc 1379	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) ↔ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖)))
40	26, 39	anbi12d 638	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ∧ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖))))
41	10, 40	bitr4d 283	. . 3 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖) ↔ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩))))
42	41	pm5.32da 584	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊‘𝑖) = (𝑆‘𝑖)) ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)))))
43	2, 42	bitrd 280	1 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  ∀wral 3053   ∪ cun 3881  ⟨cop 4561   class class class wbr 5072  ‘cfv 6485  (class class class)co 7356  ℝcr 11028  0cc0 11029   ≤ cle 11171  ℕ₀cn0 12428  ...cfz 13452  ..^cfzo 13599  ♯chash 14283  Word cword 14466   substr csubstr 14594   prefix cpfx 14624

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-er 8633  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-card 9854  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-hash 14284  df-word 14467  df-substr 14595  df-pfx 14625

This theorem is referenced by:  pfxsuff1eqwrdeq  14652  2swrd2eqwrdeq  14906