Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  derang0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem derang0 30859
 Description: The derangement number of the empty set. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jan-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
derang.d 𝐷 = (𝑥 ∈ Fin ↦ (#‘{𝑓 ∣ (𝑓:𝑥1-1-onto𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥 (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)}))
Assertion
Ref Expression
derang0 (𝐷‘∅) = 1
Distinct variable group:   𝑥,𝑓,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥,𝑦,𝑓)

Proof of Theorem derang0
StepHypRef Expression
1 0fin 8132 . . 3 ∅ ∈ Fin
2 derang.d . . . 4 𝐷 = (𝑥 ∈ Fin ↦ (#‘{𝑓 ∣ (𝑓:𝑥1-1-onto𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥 (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)}))
32derangval 30857 . . 3 (∅ ∈ Fin → (𝐷‘∅) = (#‘{𝑓 ∣ (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)}))
41, 3ax-mp 5 . 2 (𝐷‘∅) = (#‘{𝑓 ∣ (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)})
5 ral0 4048 . . . . . . 7 𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦
65biantru 526 . . . . . 6 (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ↔ (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦))
7 eqid 2621 . . . . . . 7 ∅ = ∅
8 f1o00 6128 . . . . . . 7 (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ↔ (𝑓 = ∅ ∧ ∅ = ∅))
97, 8mpbiran2 953 . . . . . 6 (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ↔ 𝑓 = ∅)
106, 9bitr3i 266 . . . . 5 ((𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦) ↔ 𝑓 = ∅)
1110abbii 2736 . . . 4 {𝑓 ∣ (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)} = {𝑓𝑓 = ∅}
12 df-sn 4149 . . . 4 {∅} = {𝑓𝑓 = ∅}
1311, 12eqtr4i 2646 . . 3 {𝑓 ∣ (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)} = {∅}
1413fveq2i 6151 . 2 (#‘{𝑓 ∣ (𝑓:∅–1-1-onto→∅ ∧ ∀𝑦 ∈ ∅ (𝑓𝑦) ≠ 𝑦)}) = (#‘{∅})
15 0ex 4750 . . 3 ∅ ∈ V
16 hashsng 13099 . . 3 (∅ ∈ V → (#‘{∅}) = 1)
1715, 16ax-mp 5 . 2 (#‘{∅}) = 1
184, 14, 173eqtri 2647 1 (𝐷‘∅) = 1
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   ∧ wa 384   = wceq 1480   ∈ wcel 1987  {cab 2607   ≠ wne 2790  ∀wral 2907  Vcvv 3186  ∅c0 3891  {csn 4148   ↦ cmpt 4673  –1-1-onto→wf1o 5846  ‘cfv 5847  Fincfn 7899  1c1 9881  #chash 13057 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-er 7687  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-card 8709  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-nn 10965  df-n0 11237  df-z 11322  df-uz 11632  df-fz 12269  df-hash 13058 This theorem is referenced by:  subfac0  30867
 Copyright terms: Public domain W3C validator