Theorem hash2iun1dif1 11354

Description: The cardinality of a nested disjoint indexed union. (Contributed by AV, 9-Jan-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
hash2iun1dif1.a	|- ( ph -> A e. Fin )
hash2iun1dif1.b	|- B = ( A \ { x } )
hash2iun1dif1.c	|- ( ( ph /\ x e. A /\ y e. B ) -> C e. Fin )
hash2iun1dif1.da	|- ( ph -> Disj x e. A U_ y e. B C )
hash2iun1dif1.db	|- ( ( ph /\ x e. A ) -> Disj y e. B C )
hash2iun1dif1.1	|- ( ( ph /\ x e. A /\ y e. B ) -> (♯ ` C ) = 1 )

Assertion

Ref	Expression
hash2iun1dif1	|- ( ph -> (♯ ` U_ x e. A U_ y e. B C ) = ( (♯ ` A ) x. ( (♯ ` A ) - 1 ) ) )

Distinct variable groups:   x, A, y   y, B   ph, x, y

Allowed substitution hints:   B( x)   C( x, y)

Proof of Theorem hash2iun1dif1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hash2iun1dif1.a	. . 3 |- ( ph -> A e. Fin )
2		hash2iun1dif1.b	. . . 4 |- B = ( A \ { x } )
3	1	adantr 274	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> A e. Fin )
4		snfig 6748	. . . . . 6 |- ( x e. A -> { x } e. Fin )
5	4	adantl 275	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> { x } e. Fin )
6		snssi 3696	. . . . . 6 |- ( x e. A -> { x } C_ A )
7	6	adantl 275	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> { x } C_ A )
8		diffifi 6828	. . . . 5 |- ( ( A e. Fin /\ { x } e. Fin /\ { x } C_ A ) -> ( A \ { x } ) e. Fin )
9	3, 5, 7, 8	syl3anc 1217	. . . 4 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> ( A \ { x } ) e. Fin )
10	2, 9	eqeltrid 2241	. . 3 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> B e. Fin )
11		hash2iun1dif1.c	. . 3 |- ( ( ph /\ x e. A /\ y e. B ) -> C e. Fin )
12		hash2iun1dif1.da	. . 3 |- ( ph -> Disj x e. A U_ y e. B C )
13		hash2iun1dif1.db	. . 3 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> Disj y e. B C )
14	1, 10, 11, 12, 13	hash2iun 11353	. 2 |- ( ph -> (♯ ` U_ x e. A U_ y e. B C ) = sum_ x e. A sum_ y e. B (♯ ` C ) )
15		hash2iun1dif1.1	. . 3 |- ( ( ph /\ x e. A /\ y e. B ) -> (♯ ` C ) = 1 )
16	15	2sumeq2dv 11245	. 2 |- ( ph -> sum_ x e. A sum_ y e. B (♯ ` C ) = sum_ x e. A sum_ y e. B 1 )
17		1cnd 7873	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> 1 e. CC )
18		fsumconst 11328	. . . . 5 |- ( ( B e. Fin /\ 1 e. CC ) -> sum_ y e. B 1 = ( (♯ ` B ) x. 1 ) )
19	10, 17, 18	syl2anc 409	. . . 4 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> sum_ y e. B 1 = ( (♯ ` B ) x. 1 ) )
20	19	sumeq2dv 11242	. . 3 |- ( ph -> sum_ x e. A sum_ y e. B 1 = sum_ x e. A ( (♯ ` B ) x. 1 ) )
21	2	a1i 9	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> B = ( A \ { x } ) )
22	21	fveq2d 5465	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> (♯ ` B ) = (♯ ` ( A \ { x } ) ) )
23		hashdifsn 10670	. . . . . . 7 |- ( ( A e. Fin /\ x e. A ) -> (♯ ` ( A \ { x } ) ) = ( (♯ ` A ) - 1 ) )
24	1, 23	sylan 281	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> (♯ ` ( A \ { x } ) ) = ( (♯ ` A ) - 1 ) )
25	22, 24	eqtrd 2187	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> (♯ ` B ) = ( (♯ ` A ) - 1 ) )
26	25	oveq1d 5829	. . . 4 |- ( ( ph /\ x e. A ) -> ( (♯ ` B ) x. 1 ) = ( ( (♯ ` A ) - 1 ) x. 1 ) )
27	26	sumeq2dv 11242	. . 3 |- ( ph -> sum_ x e. A ( (♯ ` B ) x. 1 ) = sum_ x e. A ( ( (♯ ` A ) - 1 ) x. 1 ) )
28		hashcl 10632	. . . . . . . . 9 |- ( A e. Fin -> (♯ ` A ) e. NN0 )
29	1, 28	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ph -> (♯ ` A ) e. NN0 )
30	29	nn0cnd 9124	. . . . . . 7 |- ( ph -> (♯ ` A ) e. CC )
31		peano2cnm 8120	. . . . . . 7 |- ( (♯ ` A ) e. CC -> ( (♯ ` A ) - 1 ) e. CC )
32	30, 31	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> ( (♯ ` A ) - 1 ) e. CC )
33	32	mulid1d 7874	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( (♯ ` A ) - 1 ) x. 1 ) = ( (♯ ` A ) - 1 ) )
34	33	sumeq2ad 11243	. . . 4 |- ( ph -> sum_ x e. A ( ( (♯ ` A ) - 1 ) x. 1 ) = sum_ x e. A ( (♯ ` A ) - 1 ) )
35		fsumconst 11328	. . . . 5 |- ( ( A e. Fin /\ ( (♯ ` A ) - 1 ) e. CC ) -> sum_ x e. A ( (♯ ` A ) - 1 ) = ( (♯ ` A ) x. ( (♯ ` A ) - 1 ) ) )
36	1, 32, 35	syl2anc 409	. . . 4 |- ( ph -> sum_ x e. A ( (♯ ` A ) - 1 ) = ( (♯ ` A ) x. ( (♯ ` A ) - 1 ) ) )
37	34, 36	eqtrd 2187	. . 3 |- ( ph -> sum_ x e. A ( ( (♯ ` A ) - 1 ) x. 1 ) = ( (♯ ` A ) x. ( (♯ ` A ) - 1 ) ) )
38	20, 27, 37	3eqtrd 2191	. 2 |- ( ph -> sum_ x e. A sum_ y e. B 1 = ( (♯ ` A ) x. ( (♯ ` A ) - 1 ) ) )
39	14, 16, 38	3eqtrd 2191	1 |- ( ph -> (♯ ` U_ x e. A U_ y e. B C ) = ( (♯ ` A ) x. ( (♯ ` A ) - 1 ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   /\ w3a 963   = wceq 1332   e. wcel 2125   \ cdif 3095   C_ wss 3098   {csn 3556   U_ciun 3845  Disj wdisj 3938   ` cfv 5163  (class class class)co 5814   Fincfn 6674   CCcc 7709   1c1 7712   x. cmul 7716   - cmin 8025   NN0cn0 9069  ♯chash 10626   sum_csu 11227

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1481  ax-10 1482  ax-11 1483  ax-i12 1484  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-17 1503  ax-i9 1507  ax-ial 1511  ax-i5r 1512  ax-13 2127  ax-14 2128  ax-ext 2136  ax-coll 4075  ax-sep 4078  ax-nul 4086  ax-pow 4130  ax-pr 4164  ax-un 4388  ax-setind 4490  ax-iinf 4541  ax-cnex 7802  ax-resscn 7803  ax-1cn 7804  ax-1re 7805  ax-icn 7806  ax-addcl 7807  ax-addrcl 7808  ax-mulcl 7809  ax-mulrcl 7810  ax-addcom 7811  ax-mulcom 7812  ax-addass 7813  ax-mulass 7814  ax-distr 7815  ax-i2m1 7816  ax-0lt1 7817  ax-1rid 7818  ax-0id 7819  ax-rnegex 7820  ax-precex 7821  ax-cnre 7822  ax-pre-ltirr 7823  ax-pre-ltwlin 7824  ax-pre-lttrn 7825  ax-pre-apti 7826  ax-pre-ltadd 7827  ax-pre-mulgt0 7828  ax-pre-mulext 7829  ax-arch 7830  ax-caucvg 7831

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1740  df-eu 2006  df-mo 2007  df-clab 2141  df-cleq 2147  df-clel 2150  df-nfc 2285  df-ne 2325  df-nel 2420  df-ral 2437  df-rex 2438  df-reu 2439  df-rmo 2440  df-rab 2441  df-v 2711  df-sbc 2934  df-csb 3028  df-dif 3100  df-un 3102  df-in 3104  df-ss 3111  df-nul 3391  df-if 3502  df-pw 3541  df-sn 3562  df-pr 3563  df-op 3565  df-uni 3769  df-int 3804  df-iun 3847  df-disj 3939  df-br 3962  df-opab 4022  df-mpt 4023  df-tr 4059  df-id 4248  df-po 4251  df-iso 4252  df-iord 4321  df-on 4323  df-ilim 4324  df-suc 4326  df-iom 4544  df-xp 4585  df-rel 4586  df-cnv 4587  df-co 4588  df-dm 4589  df-rn 4590  df-res 4591  df-ima 4592  df-iota 5128  df-fun 5165  df-fn 5166  df-f 5167  df-f1 5168  df-fo 5169  df-f1o 5170  df-fv 5171  df-isom 5172  df-riota 5770  df-ov 5817  df-oprab 5818  df-mpo 5819  df-1st 6078  df-2nd 6079  df-recs 6242  df-irdg 6307  df-frec 6328  df-1o 6353  df-oadd 6357  df-er 6469  df-en 6675  df-dom 6676  df-fin 6677  df-pnf 7893  df-mnf 7894  df-xr 7895  df-ltxr 7896  df-le 7897  df-sub 8027  df-neg 8028  df-reap 8429  df-ap 8436  df-div 8525  df-inn 8813  df-2 8871  df-3 8872  df-4 8873  df-n0 9070  df-z 9147  df-uz 9419  df-q 9507  df-rp 9539  df-fz 9891  df-fzo 10020  df-seqfrec 10323  df-exp 10397  df-ihash 10627  df-cj 10719  df-re 10720  df-im 10721  df-rsqrt 10875  df-abs 10876  df-clim 11153  df-sumdc 11228

This theorem is referenced by: (None)