Theorem wrdl3s3 14915

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 11129	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ V
2	1	tpid1 4713	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ {0, 1, 2}
3		fzo0to3tp 13698	. . . . . . 7 ⊢ (0..^3) = {0, 1, 2}
4	2, 3	eleqtrri 2836	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ (0..^3)
5		oveq2 7368	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → (0..^(♯‘𝑊)) = (0..^3))
6	4, 5	eleqtrrid 2844	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
7		wrdsymbcl 14480	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 0 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘0) ∈ 𝑉)
8	6, 7	sylan2 594	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘0) ∈ 𝑉)
9		1ex 11131	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ V
10	9	tpid2 4715	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ {0, 1, 2}
11	10, 3	eleqtrri 2836	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ (0..^3)
12	11, 5	eleqtrrid 2844	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
13		wrdsymbcl 14480	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
14	12, 13	sylan2 594	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
15		2ex 12249	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ V
16	15	tpid3 4718	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ {0, 1, 2}
17	16, 3	eleqtrri 2836	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ (0..^3)
18	17, 5	eleqtrrid 2844	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = 3 → 2 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
19		wrdsymbcl 14480	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 2 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘2) ∈ 𝑉)
20	18, 19	sylan2 594	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘2) ∈ 𝑉)
21		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (♯‘𝑊) = 3)
22		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (𝑊‘0) = (𝑊‘0)
23		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (𝑊‘1) = (𝑊‘1)
24		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)
25	22, 23, 24	3pm3.2i 1341	. . . . 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 2749	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = (𝑊‘0) → ((𝑊‘0) = 𝑎 ↔ (𝑊‘0) = (𝑊‘0)))
28	27	3anbi1d 1443	. . . . . 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 631	. . . . 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 2749	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = (𝑊‘1) → ((𝑊‘1) = 𝑏 ↔ (𝑊‘1) = (𝑊‘1)))
31	30	3anbi2d 1444	. . . . . 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 631	. . . . 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 2749	. . . . . . 7 ⊢ (𝑐 = (𝑊‘2) → ((𝑊‘2) = 𝑐 ↔ (𝑊‘2) = (𝑊‘2)))
34	33	3anbi3d 1445	. . . . . 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 631	. . . . 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 3582	. . . 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 1376	. . 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 1089	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ↔ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉))
39		eqwrds3 14914	. . . . . . . . . 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 3160	. . . 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 14832	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) → ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉)
49	48	ad4ant123 1174	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉)
50		s3len 14847	. . . . . 6 ⊢ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3
51	49, 50	jctir 520	. . . . 5 ⊢ ((((𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉) ∧ 𝑐 ∈ 𝑉) ∧ 𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) → (⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3))
52		eleq1 2825	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 ↔ ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ ∈ Word 𝑉))
53		fveqeq2 6843	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 = ⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩ → ((♯‘𝑊) = 3 ↔ (♯‘⟨“𝑎𝑏𝑐”⟩) = 3))
54	52, 53	anbi12d 633	. . . . . 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 3141	. . 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 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∃wrex 3062  {ctp 4572  ‘cfv 6492  (class class class)co 7360  0cc0 11029  1c1 11030  2c2 12227  3c3 12228  ..^cfzo 13599  ♯chash 14283  Word cword 14466  ⟨“cs3 14795

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  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 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-1o 8398  df-er 8636  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  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-2 12235  df-3 12236  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-hash 14284  df-word 14467  df-concat 14524  df-s1 14550  df-s2 14801  df-s3 14802

This theorem is referenced by:  elwwlks2s3  30034