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

Theorem pfxsuffeqwrdeq 14736
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 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (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.
StepHypRef Expression
1 eqwrd 14595 . . 3 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖))))
213adant3 1133 . 2 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖))))
3 elfzofz 13715 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → 𝐼 ∈ (0...(♯‘𝑊)))
4 fzosplit 13732 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ (0...(♯‘𝑊)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
53, 4syl 17 . . . . . . . 8 (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
653ad2ant3 1136 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
76adantr 480 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (0..^(♯‘𝑊)) = ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊))))
87raleqdv 3326 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ↔ ∀𝑖 ∈ ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊)))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖)))
9 ralunb 4197 . . . . 5 (∀𝑖 ∈ ((0..^𝐼) ∪ (𝐼..^(♯‘𝑊)))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ∧ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖)))
108, 9bitrdi 287 . . . 4 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ∧ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖))))
11 eqidd 2738 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → 𝐼 = 𝐼)
12 3simpa 1149 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉))
1312adantr 480 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉))
14 elfzonn0 13747 . . . . . . . . . 10 (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → 𝐼 ∈ ℕ0)
1514, 14jca 511 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → (𝐼 ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℕ0))
16153ad2ant3 1136 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝐼 ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℕ0))
1716adantr 480 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝐼 ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℕ0))
18 elfzo0le 13743 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊)) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑊))
19183ad2ant3 1136 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑊))
2019adantr 480 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑊))
21 breq2 5147 . . . . . . . . 9 ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) → (𝐼 ≤ (♯‘𝑊) ↔ 𝐼 ≤ (♯‘𝑆)))
2221adantl 481 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝐼 ≤ (♯‘𝑊) ↔ 𝐼 ≤ (♯‘𝑆)))
2320, 22mpbid 232 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → 𝐼 ≤ (♯‘𝑆))
24 pfxeq 14734 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℕ0) ∧ (𝐼 ≤ (♯‘𝑊) ∧ 𝐼 ≤ (♯‘𝑆))) → ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ↔ (𝐼 = 𝐼 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖))))
2513, 17, 20, 23, 24syl112anc 1376 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ↔ (𝐼 = 𝐼 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖))))
2611, 25mpbirand 707 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ↔ ∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖)))
27 lencl 14571 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
2827, 14anim12ci 614 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
29283adant2 1132 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
3029adantr 480 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
3127nn0red 12588 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑊) ∈ ℝ)
3231leidd 11829 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊))
3332adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊))
34 eqle 11363 . . . . . . . . 9 (((♯‘𝑊) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆))
3531, 34sylan 580 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆))
3633, 35jca 511 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊) ∧ (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆)))
37363ad2antl1 1186 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊) ∧ (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆)))
38 swrdspsleq 14703 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0) ∧ ((♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑊) ∧ (♯‘𝑊) ≤ (♯‘𝑆))) → ((𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) ↔ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖)))
3913, 30, 37, 38syl3anc 1373 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → ((𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) ↔ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖)))
4026, 39anbi12d 632 . . . 4 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^𝐼)(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ∧ ∀𝑖 ∈ (𝐼..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖))))
4110, 40bitr4d 282 . . 3 (((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) ∧ (♯‘𝑊) = (♯‘𝑆)) → (∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖) ↔ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩))))
4241pm5.32da 579 . 2 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^(♯‘𝑊))(𝑊𝑖) = (𝑆𝑖)) ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)))))
432, 42bitrd 279 1 ((𝑊 ∈ Word 𝑉𝑆 ∈ Word 𝑉𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊 = 𝑆 ↔ ((♯‘𝑊) = (♯‘𝑆) ∧ ((𝑊 prefix 𝐼) = (𝑆 prefix 𝐼) ∧ (𝑊 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩) = (𝑆 substr ⟨𝐼, (♯‘𝑊)⟩)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wral 3061  cun 3949  cop 4632   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431  cr 11154  0cc0 11155  cle 11296  0cn0 12526  ...cfz 13547  ..^cfzo 13694  chash 14369  Word cword 14552   substr csubstr 14678   prefix cpfx 14708
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-fz 13548  df-fzo 13695  df-hash 14370  df-word 14553  df-substr 14679  df-pfx 14709
This theorem is referenced by:  pfxsuff1eqwrdeq  14737  2swrd2eqwrdeq  14992
  Copyright terms: Public domain W3C validator