Theorem hashfac 11310

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 11309	. . 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 7054	. . . . 5 |- ( A e. Fin -> A ~~ A )
4		f1finf1o 7269	. . . . 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 5702	. 2 |- ( A e. Fin -> (♯ ` { f | f : A -1-1-> A } ) = (♯ ` { f | f : A -1-1-onto-> A } ) )
8		hashcl 11242	. . . . 5 |- ( A e. Fin -> (♯ ` A ) e. NN0 )
9		bcnn 11217	. . . . 5 |- ( (♯ ` A ) e. NN0 -> ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) = 1 )
10	8, 9	syl 14	. . . 4 |- ( A e. Fin -> ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) = 1 )
11	10	oveq2d 6104	. . 3 |- ( A e. Fin -> ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. ( (♯ ` A ) _C (♯ ` A ) ) ) = ( ( ! ` (♯ ` A ) ) x. 1 ) )
12	8	faccld 11196	. . . . 5 |- ( A e. Fin -> ( ! ` (♯ ` A ) ) e. NN )
13	12	nncnd 9327	. . . 4 |- ( A e. Fin -> ( ! ` (♯ ` A ) ) e. CC )
14	13	mulridd 8349	. . 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 ) ) )

This proof depends on syntax axioms:   -> wi 4   <-> wb 105   = wceq 1402   e. wcel 2209   {cab 2224   class class class wbr 4131   -1-1->wf1 5377   -1-1-onto->wf1o 5379   ` cfv 5380  (class class class)co 6088   ~~ cen 7024   Fincfn 7026   1c1 8186   x. cmul 8190   NN0cn0 9574   !cfa 11185   _C cbc 11207  ♯chash 11236

This proof depends on 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 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-mulrcl 8284  ax-addcom 8285  ax-mulcom 8286  ax-addass 8287  ax-mulass 8288  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-1rid 8292  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-precex 8295  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-apti 8300  ax-pre-ltadd 8301  ax-pre-mulgt0 8302  ax-pre-mulext 8303

This proof 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 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-oadd 6695  df-er 6811  df-map 6928  df-en 7027  df-dom 7028  df-fin 7029  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-reap 8911  df-ap 8918  df-div 9011  df-inn 9314  df-n0 9575  df-z 9656  df-uz 9938  df-q 10036  df-fz 10429  df-seqfrec 10906  df-fac 11186  df-bc 11208  df-ihash 11237

This theorem is used by: (None)