Theorem hashfac 11266

Description: A factorial counts the number of bijections on a finite set. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jan-2015.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-Apr-2015.)

Assertion

Ref	Expression
hashfac	|- ( A e. Fin -> (♯ ` { f | f : A -1-1-onto-> A } ) = ( ! ` (♯ ` A ) ) )

Distinct variable group:   A, f

Proof of Theorem hashfac

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashf1 11265	. . 3 |- ( ( A e. Fin /\ A e. Fin ) -> (♯ ` { f | f : A -1-1-> A } ) = ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) ) )
2	1	anidms 401	. 2 |- ( A e. Fin -> (♯ ` { f | f : A -1-1-> A } ) = ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) ) )
3		enrefg 7040	. . . . 5 |- ( A e. Fin -> A ~~ A )
4		f1finf1o 7254	. . . . 5 |- ( ( A ~~ A /\ A e. Fin ) -> ( f : A -1-1-> A <-> f : A -1-1-onto-> A ) )
5	3, 4	mpancom 426	. . . 4 |- ( A e. Fin -> ( f : A -1-1-> A <-> f : A -1-1-onto-> A ) )
6	5	abbidv 2358	. . 3 |- ( A e. Fin -> { f | f : A -1-1-> A } = { f | f : A -1-1-onto-> A } )
7	6	fveq2d 5694	. 2 |- ( A e. Fin -> (♯ ` { f | f : A -1-1-> A } ) = (♯ ` { f | f : A -1-1-onto-> A } ) )
8		hashcl 11198	. . . . 5 |- ( A e. Fin -> (♯ ` A ) e. NN0 )
9		bcnn 11173	. . . . 5 |- ( (♯ ` A ) e. NN0 -> ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) = 1 )
10	8, 9	syl 14	. . . 4 |- ( A e. Fin -> ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) = 1 )
11	10	oveq2d 6091	. . 3 |- ( A e. Fin -> ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) ) = ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. 1 ) )
12	8	faccld 11152	. . . . 5 |- ( A e. Fin -> ( ! ` (♯ ` A ) ) e. NN )
13	12	nncnd 9297	. . . 4 |- ( A e. Fin -> ( ! ` (♯ ` A ) ) e. CC )
14	13	mulridd 8333	. . 3 |- ( A e. Fin -> ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. 1 ) = ( ! ` (♯ ` A ) ) )
15	11, 14	eqtrd 2271	. 2 |- ( A e. Fin -> ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) ) = ( ! ` (♯ ` A ) ) )
16	2, 7, 15	3eqtr3d 2279	1 |- ( A e. Fin -> (♯ ` { f | f : A -1-1-onto-> A } ) = ( ! ` (♯ ` A ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 105   = wceq 1402   e. wcel 2209   {cab 2224   class class class wbr 4125   -1-1->wf1 5369   -1-1-onto->wf1o 5371   ` cfv 5372  (class class class)co 6075   ~~ cen 7010   Fincfn 7012   1c1 8170   x. cmul 8174   NN0cn0 9542   !cfa 11141   _C cbc 11163  ♯chash 11192

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-iinf 4730  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-1cn 8262  ax-1re 8263  ax-icn 8264  ax-addcl 8265  ax-addrcl 8266  ax-mulcl 8267  ax-mulrcl 8268  ax-addcom 8269  ax-mulcom 8270  ax-addass 8271  ax-mulass 8272  ax-distr 8273  ax-i2m1 8274  ax-0lt1 8275  ax-1rid 8276  ax-0id 8277  ax-rnegex 8278  ax-precex 8279  ax-cnre 8280  ax-pre-ltirr 8281  ax-pre-ltwlin 8282  ax-pre-lttrn 8283  ax-pre-apti 8284  ax-pre-ltadd 8285  ax-pre-mulgt0 8286  ax-pre-mulext 8287

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3636  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-tr 4225  df-id 4433  df-po 4436  df-iso 4437  df-iord 4506  df-on 4508  df-ilim 4509  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-riota 6028  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-recs 6566  df-irdg 6631  df-frec 6652  df-1o 6677  df-oadd 6681  df-er 6797  df-map 6914  df-en 7013  df-dom 7014  df-fin 7015  df-pnf 8352  df-mnf 8353  df-xr 8354  df-ltxr 8355  df-le 8356  df-sub 8489  df-neg 8490  df-reap 8893  df-ap 8900  df-div 8993  df-inn 9284  df-n0 9543  df-z 9624  df-uz 9901  df-q 9999  df-fz 10391  df-seqfrec 10863  df-fac 11142  df-bc 11164  df-ihash 11193

This theorem is referenced by: (None)