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Description: A length 4 word is a union of two unordered pairs of ordered pairs. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Aug-2017)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | s4prop | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | df-s4 | ⊢ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 = ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ++ 〈“ 𝐷 ”〉 ) | |
| 2 | simpl | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) → 𝐴 ∈ 𝑆 ) | |
| 3 | 2 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 𝐴 ∈ 𝑆 ) |
| 4 | simpr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) → 𝐵 ∈ 𝑆 ) | |
| 5 | 4 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 𝐵 ∈ 𝑆 ) |
| 6 | simpl | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) → 𝐶 ∈ 𝑆 ) | |
| 7 | 6 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 𝐶 ∈ 𝑆 ) |
| 8 | 3 5 7 | s3cld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ∈ Word 𝑆 ) |
| 9 | simpr | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) → 𝐷 ∈ 𝑆 ) | |
| 10 | 9 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 𝐷 ∈ 𝑆 ) |
| 11 | cats1un | ⊢ ( ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ∈ Word 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ++ 〈“ 𝐷 ”〉 ) = ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) | |
| 12 | 8 10 11 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ++ 〈“ 𝐷 ”〉 ) = ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) |
| 13 | df-s3 | ⊢ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 = ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ++ 〈“ 𝐶 ”〉 ) | |
| 14 | s2cl | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) → 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∈ Word 𝑆 ) | |
| 15 | 14 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∈ Word 𝑆 ) |
| 16 | cats1un | ⊢ ( ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∈ Word 𝑆 ∧ 𝐶 ∈ 𝑆 ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ++ 〈“ 𝐶 ”〉 ) = ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ) | |
| 17 | 15 7 16 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ++ 〈“ 𝐶 ”〉 ) = ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ) |
| 18 | 13 17 | eqtrid | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 = ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ) |
| 19 | s2prop | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) → 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 = { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ) | |
| 20 | 19 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 = { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ) |
| 21 | 20 | uneq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ) |
| 22 | 18 21 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ) |
| 23 | 22 | uneq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) = ( ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) |
| 24 | 12 23 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ++ 〈“ 𝐷 ”〉 ) = ( ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) |
| 25 | unass | ⊢ ( ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ ( { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) | |
| 26 | 25 | a1i | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ) ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ ( { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) ) |
| 27 | df-pr | ⊢ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 , 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } = ( { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) | |
| 28 | s2len | ⊢ ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) = 2 | |
| 29 | 28 | a1i | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) = 2 ) |
| 30 | 29 | opeq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 = 〈 2 , 𝐶 〉 ) |
| 31 | s3len | ⊢ ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) = 3 | |
| 32 | 31 | a1i | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) = 3 ) |
| 33 | 32 | opeq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 = 〈 3 , 𝐷 〉 ) |
| 34 | 30 33 | preq12d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 , 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } = { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) |
| 35 | 27 34 | eqtr3id | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) = { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) |
| 36 | 35 | uneq2d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ ( { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 ”〉 ) , 𝐶 〉 } ∪ { 〈 ( ♯ ‘ 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ) , 𝐷 〉 } ) ) = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) |
| 37 | 24 26 36 | 3eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”〉 ++ 〈“ 𝐷 ”〉 ) = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) |
| 38 | 1 37 | eqtrid | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) |