Theorem crth 16717

Description: The Chinese Remainder Theorem: the function that maps 𝑥 to its remainder classes mod 𝑀 and mod 𝑁 is 1-1 and onto when 𝑀 and 𝑁 are coprime. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 2-May-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
crth.1	⊢ 𝑆 = (0..^(𝑀 · 𝑁))
crth.2	⊢ 𝑇 = ((0..^𝑀) × (0..^𝑁))
crth.3	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩)
crth.4	⊢ (𝜑 → (𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1))

Assertion

Ref	Expression
crth	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑀   𝜑,𝑥   𝑥,𝑆   𝑥,𝑇   𝑥,𝑁

Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem crth

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elfzoelz 13587	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑥 ∈ ℤ)
2		crth.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (0..^(𝑀 · 𝑁))
3	1, 2	eleq2s 2855	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑆 → 𝑥 ∈ ℤ)
4		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑥 ∈ ℤ)
5		crth.4	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1))
6	5	simp1d 1143	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
7	6	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℕ)
8		zmodfzo 13826	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑥 mod 𝑀) ∈ (0..^𝑀))
9	4, 7, 8	syl2anc 585	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 mod 𝑀) ∈ (0..^𝑀))
10	5	simp2d 1144	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
11	10	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℕ)
12		zmodfzo 13826	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
13	4, 11, 12	syl2anc 585	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
14	9, 13	opelxpd 5671	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ ∈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
15		crth.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 = ((0..^𝑀) × (0..^𝑁))
16	14, 15	eleqtrrdi 2848	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑇)
17	3, 16	sylan2 594	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑇)
18		crth.3	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩)
19	17, 18	fmptd 7068	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆⟶𝑇)
20		oveq1 7375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 mod 𝑀) = (𝑦 mod 𝑀))
21		oveq1 7375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 mod 𝑁) = (𝑦 mod 𝑁))
22	20, 21	opeq12d 4839	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩)
23		opex 5419	. . . . . . . . 9 ⊢ ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩ ∈ V
24	22, 18, 23	fvmpt 6949	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑆 → (𝐹‘𝑦) = ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩)
25	24	ad2antrl 729	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝐹‘𝑦) = ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩)
26		oveq1 7375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀))
27		oveq1 7375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁))
28	26, 27	opeq12d 4839	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩)
29		opex 5419	. . . . . . . . 9 ⊢ ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩ ∈ V
30	28, 18, 29	fvmpt 6949	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑆 → (𝐹‘𝑧) = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩)
31	30	ad2antll 730	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝐹‘𝑧) = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩)
32	25, 31	eqeq12d 2753	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) ↔ ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩))
33		ovex 7401	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 mod 𝑀) ∈ V
34		ovex 7401	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 mod 𝑁) ∈ V
35	33, 34	opth 5432	. . . . . 6 ⊢ (⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩ ↔ ((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ∧ (𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁)))
36	32, 35	bitrdi 287	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) ↔ ((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ∧ (𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁))))
37	6	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑀 ∈ ℕ)
38	37	nnzd 12526	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑀 ∈ ℤ)
39	10	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑁 ∈ ℕ)
40	39	nnzd 12526	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑁 ∈ ℤ)
41		simprl 771	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ 𝑆)
42	41, 2	eleqtrdi 2847	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)))
43		elfzoelz 13587	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑦 ∈ ℤ)
44	42, 43	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ ℤ)
45		simprr 773	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ 𝑆)
46	45, 2	eleqtrdi 2847	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)))
47		elfzoelz 13587	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑧 ∈ ℤ)
48	46, 47	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ ℤ)
49	44, 48	zsubcld 12613	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑦 − 𝑧) ∈ ℤ)
50	5	simp3d 1145	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑀 gcd 𝑁) = 1)
51	50	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑀 gcd 𝑁) = 1)
52		coprmdvds2 16593	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑦 − 𝑧) ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧) ∧ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)) → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
53	38, 40, 49, 51, 52	syl31anc 1376	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧) ∧ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)) → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
54		moddvds 16202	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → ((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ↔ 𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
55	37, 44, 48, 54	syl3anc 1374	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ↔ 𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
56		moddvds 16202	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → ((𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁) ↔ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
57	39, 44, 48, 56	syl3anc 1374	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁) ↔ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
58	55, 57	anbi12d 633	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ∧ (𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁)) ↔ (𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧) ∧ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧))))
59	44	zred 12608	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ ℝ)
60	37, 39	nnmulcld 12210	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ)
61	60	nnrpd 12959	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℝ+)
62		elfzole1 13595	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 0 ≤ 𝑦)
63	42, 62	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 0 ≤ 𝑦)
64		elfzolt2 13596	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑦 < (𝑀 · 𝑁))
65	42, 64	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 < (𝑀 · 𝑁))
66		modid 13828	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 ∈ ℝ ∧ (𝑀 · 𝑁) ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < (𝑀 · 𝑁))) → (𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑦)
67	59, 61, 63, 65, 66	syl22anc 839	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑦)
68	48	zred 12608	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ ℝ)
69		elfzole1 13595	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 0 ≤ 𝑧)
70	46, 69	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 0 ≤ 𝑧)
71		elfzolt2 13596	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑧 < (𝑀 · 𝑁))
72	46, 71	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 < (𝑀 · 𝑁))
73		modid 13828	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝑀 · 𝑁) ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < (𝑀 · 𝑁))) → (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑧)
74	68, 61, 70, 72, 73	syl22anc 839	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑧)
75	67, 74	eqeq12d 2753	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) ↔ 𝑦 = 𝑧))
76		moddvds 16202	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → ((𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) ↔ (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
77	60, 44, 48, 76	syl3anc 1374	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) ↔ (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
78	75, 77	bitr3d 281	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑦 = 𝑧 ↔ (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
79	53, 58, 78	3imtr4d 294	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ∧ (𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁)) → 𝑦 = 𝑧))
80	36, 79	sylbid 240	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) → 𝑦 = 𝑧))
81	80	ralrimivva 3181	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑆 ∀𝑧 ∈ 𝑆 ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) → 𝑦 = 𝑧))
82		dff13 7210	. . 3 ⊢ (𝐹:𝑆–1-1→𝑇 ↔ (𝐹:𝑆⟶𝑇 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ∀𝑧 ∈ 𝑆 ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) → 𝑦 = 𝑧)))
83	19, 81, 82	sylanbrc 584	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–1-1→𝑇)
84		nnnn0 12420	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ0)
85		nnnn0 12420	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
86		nn0mulcl 12449	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ0)
87		hashfzo0 14365	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
88	86, 87	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
89		fzofi 13909	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0..^𝑀) ∈ Fin
90		fzofi 13909	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0..^𝑁) ∈ Fin
91		hashxp 14369	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((0..^𝑀) ∈ Fin ∧ (0..^𝑁) ∈ Fin) → (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘(0..^𝑁))))
92	89, 90, 91	mp2an 693	. . . . . . . . 9 ⊢ (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘(0..^𝑁)))
93		hashfzo0 14365	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑀)) = 𝑀)
94		hashfzo0 14365	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑁)) = 𝑁)
95	93, 94	oveqan12d 7387	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘(0..^𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
96	92, 95	eqtrid 2784	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
97	88, 96	eqtr4d 2775	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))))
98		fzofi 13909	. . . . . . . 8 ⊢ (0..^(𝑀 · 𝑁)) ∈ Fin
99		xpfi 9232	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0..^𝑀) ∈ Fin ∧ (0..^𝑁) ∈ Fin) → ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)) ∈ Fin)
100	89, 90, 99	mp2an 693	. . . . . . . 8 ⊢ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)) ∈ Fin
101		hashen 14282	. . . . . . . 8 ⊢ (((0..^(𝑀 · 𝑁)) ∈ Fin ∧ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)) ∈ Fin) → ((♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) ↔ (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁))))
102	98, 100, 101	mp2an 693	. . . . . . 7 ⊢ ((♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) ↔ (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
103	97, 102	sylib 218	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
104	84, 85, 103	syl2an 597	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
105	6, 10, 104	syl2anc 585	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
106	105, 2, 15	3brtr4g 5134	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ≈ 𝑇)
107	15, 100	eqeltri 2833	. . 3 ⊢ 𝑇 ∈ Fin
108		f1finf1o 9185	. . 3 ⊢ ((𝑆 ≈ 𝑇 ∧ 𝑇 ∈ Fin) → (𝐹:𝑆–1-1→𝑇 ↔ 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇))
109	106, 107, 108	sylancl 587	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹:𝑆–1-1→𝑇 ↔ 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇))
110	83, 109	mpbid 232	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  ⟨cop 4588   class class class wbr 5100   ↦ cmpt 5181   × cxp 5630  ⟶wf 6496  –1-1→wf1 6497  –1-1-onto→wf1o 6499  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368   ≈ cen 8892  Fincfn 8895  ℝcr 11037  0cc0 11038  1c1 11039   · cmul 11043   < clt 11178   ≤ cle 11179   − cmin 11376  ℕcn 12157  ℕ₀cn0 12413  ℤcz 12500  ℝ⁺crp 12917  ..^cfzo 13582   mod cmo 13801  ♯chash 14265   ∥ cdvds 16191   gcd cgcd 16433

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-oadd 8411  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9357  df-inf 9358  df-dju 9825  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-rp 12918  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-fl 13724  df-mod 13802  df-seq 13937  df-exp 13997  df-hash 14266  df-cj 15034  df-re 15035  df-im 15036  df-sqrt 15170  df-abs 15171  df-dvds 16192  df-gcd 16434

This theorem is referenced by:  phimullem  16718