MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hasheqf1oi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hasheqf1oi 13180
Description: The size of two sets is equal if there is a bijection mapping one of the sets onto the other. (Contributed by Alexander van der Vekens, 25-Dec-2017.) (Revised by AV, 4-May-2021.)
Assertion
Ref Expression
hasheqf1oi (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑓   𝐵,𝑓   𝑓,𝑉

Proof of Theorem hasheqf1oi
Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hasheqf1o 13177 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((#‘𝐴) = (#‘𝐵) ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵))
21biimprd 238 . . 3 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
32a1d 25 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
4 fiinfnf1o 13178 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
54pm2.21d 118 . . 3 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
65a1d 25 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
7 fiinfnf1o 13178 . . . 4 ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴)
8 19.41v 1917 . . . . . . 7 (∃𝑓(𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) ↔ (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉))
9 f1orel 6178 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → Rel 𝑓)
109adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → Rel 𝑓)
11 f1ocnvb 6188 . . . . . . . . . . . 12 (Rel 𝑓 → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐵1-1-onto𝐴))
1210, 11syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐵1-1-onto𝐴))
13 f1of 6175 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐴𝐵)
14 fex 6530 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑓:𝐴𝐵𝐴𝑉) → 𝑓 ∈ V)
1513, 14sylan 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → 𝑓 ∈ V)
16 cnvexg 7154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ V → 𝑓 ∈ V)
17 f1oeq1 6165 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑔 = 𝑓 → (𝑔:𝐵1-1-onto𝐴𝑓:𝐵1-1-onto𝐴))
1817spcegv 3325 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ V → (𝑓:𝐵1-1-onto𝐴 → ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴))
1915, 16, 183syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐵1-1-onto𝐴 → ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴))
20 pm2.24 121 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
2119, 20syl6 35 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐵1-1-onto𝐴 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
2212, 21sylbid 230 . . . . . . . . . 10 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
2322com12 32 . . . . . . . . 9 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
2423anabsi5 875 . . . . . . . 8 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
2524exlimiv 1898 . . . . . . 7 (∃𝑓(𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
268, 25sylbir 225 . . . . . 6 ((∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
2726ex 449 . . . . 5 (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (𝐴𝑉 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
2827com13 88 . . . 4 (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
297, 28syl 17 . . 3 ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
3029ancoms 468 . 2 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
31 hashinf 13162 . . . . . . . . . 10 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (#‘𝐴) = +∞)
3231expcom 450 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ Fin → (𝐴𝑉 → (#‘𝐴) = +∞))
3332adantr 480 . . . . . . . 8 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (#‘𝐴) = +∞))
3433imp 444 . . . . . . 7 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → (#‘𝐴) = +∞)
3534adantr 480 . . . . . 6 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (#‘𝐴) = +∞)
36 simpr 476 . . . . . . . 8 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → 𝐴𝑉)
37 f1ofo 6182 . . . . . . . 8 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐴onto𝐵)
38 focdmex 13179 . . . . . . . 8 ((𝐴𝑉𝑓:𝐴onto𝐵) → 𝐵 ∈ V)
3936, 37, 38syl2an 493 . . . . . . 7 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → 𝐵 ∈ V)
40 hashinf 13162 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ V ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (#‘𝐵) = +∞)
4140expcom 450 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∈ V → (#‘𝐵) = +∞))
4241ad3antlr 767 . . . . . . 7 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (𝐵 ∈ V → (#‘𝐵) = +∞))
4339, 42mpd 15 . . . . . 6 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (#‘𝐵) = +∞)
4435, 43eqtr4d 2688 . . . . 5 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))
4544ex 449 . . . 4 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
4645exlimdv 1901 . . 3 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
4746ex 449 . 2 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵))))
483, 6, 30, 474cases 1009 1 (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (#‘𝐴) = (#‘𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wex 1744  wcel 2030  Vcvv 3231  ccnv 5142  Rel wrel 5148  wf 5922  ontowfo 5924  1-1-ontowf1o 5925  cfv 5926  Fincfn 7997  +∞cpnf 10109  #chash 13157
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-card 8803  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-hash 13158
This theorem is referenced by:  hashf1rn  13181  hasheqf1od  13182  2lgslem1  25164  nbedgusgr  26318  rusgrnumwrdl2  26538  wwlksnexthasheq  26866  rusgrnumwlkg  26944  numclwwlk1  27351  numclwwlkqhash  27355  bj-finsumval0  33277
  Copyright terms: Public domain W3C validator