Theorem wrdl3s3 14935

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) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩)

Distinct variable groups:   𝑉,𝑎,𝑏,𝑐   𝑊,𝑎,𝑏,𝑐

Proof of Theorem wrdl3s3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		c0ex 11175	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ V
2	1	tpid1 4735	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ {0, 1, 2}
3		fzo0to3tp 13720	. . . . . . 7 ⊢ (0..^3) = {0, 1, 2}
4	2, 3	eleqtrri 2828	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ (0..^3)
5		oveq2 7398	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → (0..^(♯‘𝑊)) = (0..^3))
6	4, 5	eleqtrrid 2836	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
7		wrdsymbcl 14499	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘0) ∈ 𝑉)
8	6, 7	sylan2 593	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘0) ∈ 𝑉)
9		1ex 11177	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ V
10	9	tpid2 4737	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ {0, 1, 2}
11	10, 3	eleqtrri 2828	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ (0..^3)
12	11, 5	eleqtrrid 2836	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
13		wrdsymbcl 14499	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
14	12, 13	sylan2 593	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
15		2ex 12270	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ V
16	15	tpid3 4740	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ {0, 1, 2}
17	16, 3	eleqtrri 2828	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ (0..^3)
18	17, 5	eleqtrrid 2836	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → 2 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
19		wrdsymbcl 14499	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 2 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘2) ∈ 𝑉)
20	18, 19	sylan2 593	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘2) ∈ 𝑉)
21		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (♯‘𝑊) = 3)
22		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ (𝑊‘0) = (𝑊‘0)
23		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ (𝑊‘1) = (𝑊‘1)
24		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)
25	22, 23, 24	3pm3.2i 1340	. . . . 5 ⊢ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2))
26	21, 25	jctir 520	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2))))
27		eqeq2 2742	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = (𝑊‘0) → ((𝑊‘0) = 𝑎 ↔ (𝑊‘0) = (𝑊‘0)))
28	27	3anbi1d 1442	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = (𝑊‘0) → (((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐) ↔ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
29	28	anbi2d 630	. . . . 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 2742	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = (𝑊‘1) → ((𝑊‘1) = 𝑏 ↔ (𝑊‘1) = (𝑊‘1)))
31	30	3anbi2d 1443	. . . . . 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)))
32	31	anbi2d 630	. . . . 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 2742	. . . . . . 7 ⊢ (𝑐 = (𝑊‘2) → ((𝑊‘2) = 𝑐 ↔ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)))
34	33	3anbi3d 1444	. . . . . 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))))
35	34	anbi2d 630	. . . . 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)))))
36	29, 32, 35	rspc3ev 3608	. . . 4 ⊢ ((((𝑊‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑊‘2) ∈ 𝑉) ∧ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = (𝑊‘0) ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)))) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
37	8, 14, 20, 26, 36	syl31anc 1375	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))
38		df-3an 1088	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ↔ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉))
39		eqwrds3 14934	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ∧ 𝑐 ∈ 𝑉)) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
40	39	ex 412	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))))
41	38, 40	biimtrrid 243	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → (((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐)))))
42	41	expd 415	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) → (𝑐 ∈ 𝑉 → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))))
43	42	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) → (𝑐 ∈ 𝑉 → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))))
44	43	imp31 417	. . . . 5 ⊢ ((((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ (𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉)) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
45	44	rexbidva 3156	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ (𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉)) → (∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ∃𝑐 ∈ 𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
46	45	2rexbidva 3201	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝑎 ∧ (𝑊‘1) = 𝑏 ∧ (𝑊‘2) = 𝑐))))
47	37, 46	mpbird 257	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩)
48		s3cl 14852	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) → ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉)
49	48	ad4ant123 1173	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉)
50		s3len 14867	. . . . . 6 ⊢ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3
51	49, 50	jctir 520	. . . . 5 ⊢ ((((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3))
52		eleq1 2817	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ↔ ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉))
53		fveqeq2 6870	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → ((♯‘𝑊) = 3 ↔ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3))
54	52, 53	anbi12d 632	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3)))
55	54	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3)))
56	51, 55	mpbird 257	. . . 4 ⊢ ((((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3))
57	56	rexlimdva2 3137	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) → (∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3)))
58	57	rexlimivv 3180	. 2 ⊢ (∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3))
59	47, 58	impbii 209	1 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∃wrex 3054  {ctp 4596  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  0cc0 11075  1c1 11076  2c2 12248  3c3 12249  ..^cfzo 13622  ♯chash 14302  Word cword 14485  ⟨“cs3 14815

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 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-er 8674  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-card 9899  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-n0 12450  df-z 12537  df-uz 12801  df-fz 13476  df-fzo 13623  df-hash 14303  df-word 14486  df-concat 14543  df-s1 14568  df-s2 14821  df-s3 14822

This theorem is referenced by:  elwwlks2s3  29888