MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hashle2pr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hashle2pr 13297
Description: A nonempty set of size less than or equal to two is an unordered pair of sets. (Contributed by AV, 24-Nov-2021.)
Assertion
Ref Expression
hashle2pr ((𝑃𝑉𝑃 ≠ ∅) → ((#‘𝑃) ≤ 2 ↔ ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
Distinct variable group:   𝑃,𝑎,𝑏
Allowed substitution hints:   𝑉(𝑎,𝑏)

Proof of Theorem hashle2pr
Dummy variable 𝑐 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hashxnn0 13167 . . . . . . 7 (𝑃𝑉 → (#‘𝑃) ∈ ℕ0*)
2 xnn0le2is012 12114 . . . . . . 7 (((#‘𝑃) ∈ ℕ0* ∧ (#‘𝑃) ≤ 2) → ((#‘𝑃) = 0 ∨ (#‘𝑃) = 1 ∨ (#‘𝑃) = 2))
31, 2sylan 487 . . . . . 6 ((𝑃𝑉 ∧ (#‘𝑃) ≤ 2) → ((#‘𝑃) = 0 ∨ (#‘𝑃) = 1 ∨ (#‘𝑃) = 2))
43ex 449 . . . . 5 (𝑃𝑉 → ((#‘𝑃) ≤ 2 → ((#‘𝑃) = 0 ∨ (#‘𝑃) = 1 ∨ (#‘𝑃) = 2)))
5 hasheq0 13192 . . . . . . . . 9 (𝑃𝑉 → ((#‘𝑃) = 0 ↔ 𝑃 = ∅))
6 eqneqall 2834 . . . . . . . . 9 (𝑃 = ∅ → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
75, 6syl6bi 243 . . . . . . . 8 (𝑃𝑉 → ((#‘𝑃) = 0 → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
87com12 32 . . . . . . 7 ((#‘𝑃) = 0 → (𝑃𝑉 → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
9 hash1snb 13245 . . . . . . . . . . 11 (𝑃𝑉 → ((#‘𝑃) = 1 ↔ ∃𝑐 𝑃 = {𝑐}))
10 vex 3234 . . . . . . . . . . . . 13 𝑐 ∈ V
11 preq12 4302 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 = 𝑐𝑏 = 𝑐) → {𝑎, 𝑏} = {𝑐, 𝑐})
12 dfsn2 4223 . . . . . . . . . . . . . . 15 {𝑐} = {𝑐, 𝑐}
1311, 12syl6eqr 2703 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 = 𝑐𝑏 = 𝑐) → {𝑎, 𝑏} = {𝑐})
1413eqeq2d 2661 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 = 𝑐𝑏 = 𝑐) → (𝑃 = {𝑎, 𝑏} ↔ 𝑃 = {𝑐}))
1510, 10, 14spc2ev 3332 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 = {𝑐} → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})
1615exlimiv 1898 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑐 𝑃 = {𝑐} → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})
179, 16syl6bi 243 . . . . . . . . . 10 (𝑃𝑉 → ((#‘𝑃) = 1 → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
1817imp 444 . . . . . . . . 9 ((𝑃𝑉 ∧ (#‘𝑃) = 1) → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})
1918a1d 25 . . . . . . . 8 ((𝑃𝑉 ∧ (#‘𝑃) = 1) → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
2019expcom 450 . . . . . . 7 ((#‘𝑃) = 1 → (𝑃𝑉 → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
21 hash2pr 13289 . . . . . . . . 9 ((𝑃𝑉 ∧ (#‘𝑃) = 2) → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})
2221a1d 25 . . . . . . . 8 ((𝑃𝑉 ∧ (#‘𝑃) = 2) → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
2322expcom 450 . . . . . . 7 ((#‘𝑃) = 2 → (𝑃𝑉 → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
248, 20, 233jaoi 1431 . . . . . 6 (((#‘𝑃) = 0 ∨ (#‘𝑃) = 1 ∨ (#‘𝑃) = 2) → (𝑃𝑉 → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
2524com12 32 . . . . 5 (𝑃𝑉 → (((#‘𝑃) = 0 ∨ (#‘𝑃) = 1 ∨ (#‘𝑃) = 2) → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
264, 25syld 47 . . . 4 (𝑃𝑉 → ((#‘𝑃) ≤ 2 → (𝑃 ≠ ∅ → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
2726com23 86 . . 3 (𝑃𝑉 → (𝑃 ≠ ∅ → ((#‘𝑃) ≤ 2 → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})))
2827imp 444 . 2 ((𝑃𝑉𝑃 ≠ ∅) → ((#‘𝑃) ≤ 2 → ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
29 fveq2 6229 . . . 4 (𝑃 = {𝑎, 𝑏} → (#‘𝑃) = (#‘{𝑎, 𝑏}))
30 hashprlei 13288 . . . . 5 ({𝑎, 𝑏} ∈ Fin ∧ (#‘{𝑎, 𝑏}) ≤ 2)
3130simpri 477 . . . 4 (#‘{𝑎, 𝑏}) ≤ 2
3229, 31syl6eqbr 4724 . . 3 (𝑃 = {𝑎, 𝑏} → (#‘𝑃) ≤ 2)
3332exlimivv 1900 . 2 (∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏} → (#‘𝑃) ≤ 2)
3428, 33impbid1 215 1 ((𝑃𝑉𝑃 ≠ ∅) → ((#‘𝑃) ≤ 2 ↔ ∃𝑎𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3o 1053   = wceq 1523  wex 1744  wcel 2030  wne 2823  c0 3948  {csn 4210  {cpr 4212   class class class wbr 4685  cfv 5926  Fincfn 7997  0cc0 9974  1c1 9975  cle 10113  2c2 11108  0*cxnn0 11401  #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-rmo 2949  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-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-card 8803  df-cda 9028  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-2 11117  df-n0 11331  df-xnn0 11402  df-z 11416  df-uz 11726  df-fz 12365  df-hash 13158
This theorem is referenced by:  hashle2prv  13298
  Copyright terms: Public domain W3C validator