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Theorem wrdl3s3 14916
Description: A word of length 3 is a length 3 string. (Contributed by AV, 18-May-2021.)
Assertion
Ref Expression
wrdl3s3 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ ∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩)
Distinct variable groups:   𝑉,𝑎,𝑏,𝑐   𝑊,𝑎,𝑏,𝑐

Proof of Theorem wrdl3s3
StepHypRef Expression
1 c0ex 11209 . . . . . . . 8 0 ∈ V
21tpid1 4767 . . . . . . 7 0 ∈ {0, 1, 2}
3 fzo0to3tp 13721 . . . . . . 7 (0..^3) = {0, 1, 2}
42, 3eleqtrri 2826 . . . . . 6 0 ∈ (0..^3)
5 oveq2 7412 . . . . . 6 ((♯‘𝑊) = 3 → (0..^(♯‘𝑊)) = (0..^3))
64, 5eleqtrrid 2834 . . . . 5 ((♯‘𝑊) = 3 → 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
7 wrdsymbcl 14480 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘0) ∈ 𝑉)
86, 7sylan2 592 . . . 4 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘0) ∈ 𝑉)
9 1ex 11211 . . . . . . . 8 1 ∈ V
109tpid2 4769 . . . . . . 7 1 ∈ {0, 1, 2}
1110, 3eleqtrri 2826 . . . . . 6 1 ∈ (0..^3)
1211, 5eleqtrrid 2834 . . . . 5 ((♯‘𝑊) = 3 → 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
13 wrdsymbcl 14480 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
1412, 13sylan2 592 . . . 4 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
15 2ex 12290 . . . . . . . 8 2 ∈ V
1615tpid3 4772 . . . . . . 7 2 ∈ {0, 1, 2}
1716, 3eleqtrri 2826 . . . . . 6 2 ∈ (0..^3)
1817, 5eleqtrrid 2834 . . . . 5 ((♯‘𝑊) = 3 → 2 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
19 wrdsymbcl 14480 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 2 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘2) ∈ 𝑉)
2018, 19sylan2 592 . . . 4 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘2) ∈ 𝑉)
21 simpr 484 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (♯‘𝑊) = 3)
22 eqid 2726 . . . . . 6 (𝑊‘0) = (𝑊‘0)
23 eqid 2726 . . . . . 6 (𝑊‘1) = (𝑊‘1)
24 eqid 2726 . . . . . 6 (𝑊‘2) = (𝑊‘2)
2522, 23, 243pm3.2i 1336 . . . . 5 ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2))
2621, 25jctir 520 . . . 4 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2))))
27 eqeq2 2738 . . . . . . 7 (𝑎 = (𝑊‘0) → ((𝑊‘0) = 𝑎 ↔ (𝑊‘0) = (𝑊‘0)))
28273anbi1d 1436 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑊‘0) → (((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐) ↔ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
2928anbi2d 628 . . . . 5 (𝑎 = (𝑊‘0) → (((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)) ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
30 eqeq2 2738 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝑊‘1) → ((𝑊‘1) = 𝑏 ↔ (𝑊‘1) = (𝑊‘1)))
31303anbi2d 1437 . . . . . 6 (𝑏 = (𝑊‘1) → (((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐) ↔ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
3231anbi2d 628 . . . . 5 (𝑏 = (𝑊‘1) → (((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)) ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
33 eqeq2 2738 . . . . . . 7 (𝑐 = (𝑊‘2) → ((𝑊‘2) = 𝑐 ↔ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)))
34333anbi3d 1438 . . . . . 6 (𝑐 = (𝑊‘2) → (((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝑐) ↔ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2))))
3534anbi2d 628 . . . . 5 (𝑐 = (𝑊‘2) → (((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)) ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)))))
3629, 32, 35rspc3ev 3623 . . . 4 ((((𝑊‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑊‘2) ∈ 𝑉) ∧ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)))) → ∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
378, 14, 20, 26, 36syl31anc 1370 . . 3 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
38 df-3an 1086 . . . . . . . . 9 ((𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉) ↔ ((𝑎𝑉𝑏𝑉) ∧ 𝑐𝑉))
39 eqwrds3 14915 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉)) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
4039ex 412 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → ((𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))))
4138, 40biimtrrid 242 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (((𝑎𝑉𝑏𝑉) ∧ 𝑐𝑉) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))))
4241expd 415 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ Word 𝑉 → ((𝑎𝑉𝑏𝑉) → (𝑐𝑉 → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))))
4342adantr 480 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ((𝑎𝑉𝑏𝑉) → (𝑐𝑉 → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))))
4443imp31 417 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ (𝑎𝑉𝑏𝑉)) ∧ 𝑐𝑉) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
4544rexbidva 3170 . . . 4 (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ (𝑎𝑉𝑏𝑉)) → (∃𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ∃𝑐𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
46452rexbidva 3211 . . 3 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
4737, 46mpbird 257 . 2 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩)
48 s3cl 14833 . . . . . . 7 ((𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉) → ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉)
4948ad4ant123 1169 . . . . . 6 ((((𝑎𝑉𝑏𝑉) ∧ 𝑐𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉)
50 s3len 14848 . . . . . 6 (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3
5149, 50jctir 520 . . . . 5 ((((𝑎𝑉𝑏𝑉) ∧ 𝑐𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3))
52 eleq1 2815 . . . . . . 7 (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ↔ ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉))
53 fveqeq2 6893 . . . . . . 7 (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → ((♯‘𝑊) = 3 ↔ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3))
5452, 53anbi12d 630 . . . . . 6 (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3)))
5554adantl 481 . . . . 5 ((((𝑎𝑉𝑏𝑉) ∧ 𝑐𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3)))
5651, 55mpbird 257 . . . 4 ((((𝑎𝑉𝑏𝑉) ∧ 𝑐𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3))
5756rexlimdva2 3151 . . 3 ((𝑎𝑉𝑏𝑉) → (∃𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3)))
5857rexlimivv 3193 . 2 (∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3))
5947, 58impbii 208 1 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ ∃𝑎𝑉𝑏𝑉𝑐𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395  w3a 1084   = wceq 1533  wcel 2098  wrex 3064  {ctp 4627  cfv 6536  (class class class)co 7404  0cc0 11109  1c1 11110  2c2 12268  3c3 12269  ..^cfzo 13630  chash 14292  Word cword 14467  ⟨“cs3 14796
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-1o 8464  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-card 9933  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-fz 13488  df-fzo 13631  df-hash 14293  df-word 14468  df-concat 14524  df-s1 14549  df-s2 14802  df-s3 14803
This theorem is referenced by:  elwwlks2s3  29709
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