This is an inofficial mirror of http://metamath.tirix.org for personal testing of a visualizer extension only.
Description: Lemma for reuccatpfxs1 . (Contributed by Alexander van der Vekens, 5-Oct-2018) (Revised by AV, 9-May-2020)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | reuccatpfxs1lem | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | eleq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑈 → ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ↔ 𝑈 ∈ Word 𝑉 ) ) | |
| 2 | fveqeq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑈 → ( ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ↔ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) | |
| 3 | 1 2 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑈 → ( ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ↔ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) ) |
| 4 | 3 | rspcv | ⊢ ( 𝑈 ∈ 𝑋 → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) ) |
| 5 | 4 | adantl | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) ) |
| 6 | simpl | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) → 𝑊 ∈ Word 𝑉 ) | |
| 7 | 6 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → 𝑊 ∈ Word 𝑉 ) |
| 8 | simpl | ⊢ ( ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → 𝑈 ∈ Word 𝑉 ) | |
| 9 | 8 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → 𝑈 ∈ Word 𝑉 ) |
| 10 | simprr | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) | |
| 11 | ccats1pfxeqrex | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → ∃ 𝑢 ∈ 𝑉 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ) ) | |
| 12 | 7 9 10 11 | syl3anc | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → ∃ 𝑢 ∈ 𝑉 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ) ) |
| 13 | s1eq | ⊢ ( 𝑠 = 𝑢 → 〈“ 𝑠 ”〉 = 〈“ 𝑢 ”〉 ) | |
| 14 | 13 | oveq2d | ⊢ ( 𝑠 = 𝑢 → ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ) |
| 15 | 14 | eleq1d | ⊢ ( 𝑠 = 𝑢 → ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 ↔ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) ) |
| 16 | eqeq2 | ⊢ ( 𝑠 = 𝑢 → ( 𝑆 = 𝑠 ↔ 𝑆 = 𝑢 ) ) | |
| 17 | 15 16 | imbi12d | ⊢ ( 𝑠 = 𝑢 → ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) ↔ ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ) ) |
| 18 | 17 | rspcv | ⊢ ( 𝑢 ∈ 𝑉 → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ) ) |
| 19 | eleq1 | ⊢ ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( 𝑈 ∈ 𝑋 ↔ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) ) | |
| 20 | id | ⊢ ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) → ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ) | |
| 21 | 20 | imp | ⊢ ( ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ∧ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) → 𝑆 = 𝑢 ) |
| 22 | 21 | eqcomd | ⊢ ( ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ∧ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) → 𝑢 = 𝑆 ) |
| 23 | 22 | s1eqd | ⊢ ( ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ∧ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) → 〈“ 𝑢 ”〉 = 〈“ 𝑆 ”〉 ) |
| 24 | 23 | oveq2d | ⊢ ( ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ∧ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) |
| 25 | 24 | eqeq2d | ⊢ ( ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ∧ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ↔ 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) |
| 26 | 25 | biimpd | ⊢ ( ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) ∧ ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) |
| 27 | 26 | ex | ⊢ ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) → ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 28 | 27 | com13 | ⊢ ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 29 | 19 28 | sylbid | ⊢ ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( 𝑈 ∈ 𝑋 → ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 30 | 29 | com3l | ⊢ ( 𝑈 ∈ 𝑋 → ( ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑢 ) → ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 31 | 18 30 | sylan9r | ⊢ ( ( 𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑢 ∈ 𝑉 ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 32 | 31 | com23 | ⊢ ( ( 𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑢 ∈ 𝑉 ) → ( 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 33 | 32 | rexlimdva | ⊢ ( 𝑈 ∈ 𝑋 → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑉 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 34 | 33 | adantl | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑉 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 35 | 34 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑉 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑢 ”〉 ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 36 | 12 35 | syld | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 37 | 36 | com23 | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) |
| 38 | 37 | ex | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑈 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑈 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) ) |
| 39 | 5 38 | syld | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) ) |
| 40 | 39 | com23 | ⊢ ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) → ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) ) ) |
| 41 | 40 | 3imp | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑈 ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑉 ( ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑠 ”〉 ) ∈ 𝑋 → 𝑆 = 𝑠 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ ( ♯ ‘ 𝑥 ) = ( ( ♯ ‘ 𝑊 ) + 1 ) ) ) → ( 𝑊 = ( 𝑈 prefix ( ♯ ‘ 𝑊 ) ) → 𝑈 = ( 𝑊 ++ 〈“ 𝑆 ”〉 ) ) ) |