Theorem crth 16833

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 13683	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑥 ∈ ℤ)
2		crth.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (0..^(𝑀 · 𝑁))
3	1, 2	eleq2s 2887	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑆 → 𝑥 ∈ ℤ)
4		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑥 ∈ ℤ)
5		crth.4	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1))
6	5	simp1d 1158	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
7	6	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℕ)
8		zmodfzo 13923	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑥 mod 𝑀) ∈ (0..^𝑀))
9	4, 7, 8	syl2anc 595	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 mod 𝑀) ∈ (0..^𝑀))
10	5	simp2d 1159	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
11	10	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℕ)
12		zmodfzo 13923	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
13	4, 11, 12	syl2anc 595	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
14	9, 13	opelxpd 5698	. . . . . 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 2880	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑇)
17	3, 16	sylan2 604	. . . 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 7107	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆⟶𝑇)
20		oveq1 7415	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 mod 𝑀) = (𝑦 mod 𝑀))
21		oveq1 7415	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 mod 𝑁) = (𝑦 mod 𝑁))
22	20, 21	opeq12d 4847	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩)
23		opex 5443	. . . . . . . . 9 ⊢ ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩ ∈ V
24	22, 18, 23	fvmpt 6987	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑆 → (𝐹‘𝑦) = ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩)
25	24	ad2antrl 740	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝐹‘𝑦) = ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩)
26		oveq1 7415	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀))
27		oveq1 7415	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁))
28	26, 27	opeq12d 4847	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ⟨(𝑥 mod 𝑀), (𝑥 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩)
29		opex 5443	. . . . . . . . 9 ⊢ ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩ ∈ V
30	28, 18, 29	fvmpt 6987	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑆 → (𝐹‘𝑧) = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩)
31	30	ad2antll 741	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝐹‘𝑧) = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩)
32	25, 31	eqeq12d 2785	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) ↔ ⟨(𝑦 mod 𝑀), (𝑦 mod 𝑁)⟩ = ⟨(𝑧 mod 𝑀), (𝑧 mod 𝑁)⟩))
33		ovex 7441	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 mod 𝑀) ∈ V
34		ovex 7441	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 mod 𝑁) ∈ V
35	33, 34	opth 5456	. . . . . 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 290	. . . . 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 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑀 ∈ ℕ)
38	37	nnzd 12613	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑀 ∈ ℤ)
39	10	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑁 ∈ ℕ)
40	39	nnzd 12613	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑁 ∈ ℤ)
41		simprl 782	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ 𝑆)
42	41, 2	eleqtrdi 2879	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)))
43		elfzoelz 13683	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑦 ∈ ℤ)
44	42, 43	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ ℤ)
45		simprr 784	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ 𝑆)
46	45, 2	eleqtrdi 2879	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)))
47		elfzoelz 13683	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑧 ∈ ℤ)
48	46, 47	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ ℤ)
49	44, 48	zsubcld 12701	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑦 − 𝑧) ∈ ℤ)
50	5	simp3d 1160	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑀 gcd 𝑁) = 1)
51	50	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑀 gcd 𝑁) = 1)
52		coprmdvds2 16708	. . . . . . 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 1398	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧) ∧ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)) → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
54		moddvds 16317	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → ((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ↔ 𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
55	37, 44, 48, 54	syl3anc 1396	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ↔ 𝑀 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
56		moddvds 16317	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → ((𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁) ↔ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
57	39, 44, 48, 56	syl3anc 1396	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁) ↔ 𝑁 ∥ (𝑦 − 𝑧)))
58	55, 57	anbi12d 643	. . . . . 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 12696	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 ∈ ℝ)
60	37, 39	nnmulcld 12285	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ)
61	60	nnrpd 13054	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℝ+)
62		elfzole1 13692	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 0 ≤ 𝑦)
63	42, 62	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 0 ≤ 𝑦)
64		elfzolt2 13693	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑦 < (𝑀 · 𝑁))
65	42, 64	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑦 < (𝑀 · 𝑁))
66		modid 13925	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 ∈ ℝ ∧ (𝑀 · 𝑁) ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < (𝑀 · 𝑁))) → (𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑦)
67	59, 61, 63, 65, 66	syl22anc 851	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑦)
68	48	zred 12696	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 ∈ ℝ)
69		elfzole1 13692	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 0 ≤ 𝑧)
70	46, 69	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 0 ≤ 𝑧)
71		elfzolt2 13693	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ (0..^(𝑀 · 𝑁)) → 𝑧 < (𝑀 · 𝑁))
72	46, 71	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → 𝑧 < (𝑀 · 𝑁))
73		modid 13925	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝑀 · 𝑁) ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < (𝑀 · 𝑁))) → (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑧)
74	68, 61, 70, 72, 73	syl22anc 851	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) = 𝑧)
75	67, 74	eqeq12d 2785	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) ↔ 𝑦 = 𝑧))
76		moddvds 16317	. . . . . . . 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 1396	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝑦 mod (𝑀 · 𝑁)) = (𝑧 mod (𝑀 · 𝑁)) ↔ (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
78	75, 77	bitr3d 284	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (𝑦 = 𝑧 ↔ (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑦 − 𝑧)))
79	53, 58, 78	3imtr4d 297	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → (((𝑦 mod 𝑀) = (𝑧 mod 𝑀) ∧ (𝑦 mod 𝑁) = (𝑧 mod 𝑁)) → 𝑦 = 𝑧))
80	36, 79	sylbid 243	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝑆)) → ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) → 𝑦 = 𝑧))
81	80	ralrimivva 3214	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑆 ∀𝑧 ∈ 𝑆 ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) → 𝑦 = 𝑧))
82		dff13 7250	. . 3 ⊢ (𝐹:𝑆–1-1→𝑇 ↔ (𝐹:𝑆⟶𝑇 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ∀𝑧 ∈ 𝑆 ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) → 𝑦 = 𝑧)))
83	19, 81, 82	sylanbrc 594	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–1-1→𝑇)
84		nnnn0 12507	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ0)
85		nnnn0 12507	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
86		nn0mulcl 12536	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ0)
87		hashfzo0 14463	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 · 𝑁) ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
88	86, 87	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
89		fzofi 14006	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0..^𝑀) ∈ Fin
90		fzofi 14006	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0..^𝑁) ∈ Fin
91		hashxp 14467	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((0..^𝑀) ∈ Fin ∧ (0..^𝑁) ∈ Fin) → (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘(0..^𝑁))))
92	89, 90, 91	mp2an 704	. . . . . . . . 9 ⊢ (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) = ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘(0..^𝑁)))
93		hashfzo0 14463	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑀)) = 𝑀)
94		hashfzo0 14463	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝑁)) = 𝑁)
95	93, 94	oveqan12d 7427	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((♯‘(0..^𝑀)) · (♯‘(0..^𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
96	92, 95	eqtrid 2816	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) = (𝑀 · 𝑁))
97	88, 96	eqtr4d 2807	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))))
98		fzofi 14006	. . . . . . . 8 ⊢ (0..^(𝑀 · 𝑁)) ∈ Fin
99		xpfi 9275	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0..^𝑀) ∈ Fin ∧ (0..^𝑁) ∈ Fin) → ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)) ∈ Fin)
100	89, 90, 99	mp2an 704	. . . . . . . 8 ⊢ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)) ∈ Fin
101		hashen 14379	. . . . . . . 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 704	. . . . . . 7 ⊢ ((♯‘(0..^(𝑀 · 𝑁))) = (♯‘((0..^𝑀) × (0..^𝑁))) ↔ (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
103	97, 102	sylib 221	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
104	84, 85, 103	syl2an 607	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
105	6, 10, 104	syl2anc 595	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0..^(𝑀 · 𝑁)) ≈ ((0..^𝑀) × (0..^𝑁)))
106	105, 2, 15	3brtr4g 5146	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ≈ 𝑇)
107	15, 100	eqeltri 2865	. . 3 ⊢ 𝑇 ∈ Fin
108		f1finf1o 9229	. . 3 ⊢ ((𝑆 ≈ 𝑇 ∧ 𝑇 ∈ Fin) → (𝐹:𝑆–1-1→𝑇 ↔ 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇))
109	106, 107, 108	sylancl 597	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹:𝑆–1-1→𝑇 ↔ 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇))
110	83, 109	mpbid 235	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝑇)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  ∀wral 3085  ⟨cop 4597   class class class wbr 5110   ↦ cmpt 5193   × cxp 5657  ⟶wf 6530  –1-1→wf1 6531  –1-1-onto→wf1o 6533  ‘cfv 6534  (class class class)co 7408   ≈ cen 8936  Fincfn 8939  ℝcr 11095  0cc0 11096  1c1 11097   · cmul 11101   < clt 11239   ≤ cle 11240   − cmin 11437  ℕcn 12229  ℕ₀cn0 12500  ℤcz 12587  ℝ⁺crp 13012  ..^cfzo 13678   mod cmo 13898  ♯chash 14362   ∥ cdvds 16306   gcd cgcd 16548

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173  ax-pre-sup 11174

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-oadd 8453  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9398  df-inf 9399  df-dju 9883  df-card 9921  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-n0 12501  df-z 12588  df-uz 12859  df-rp 13013  df-fz 13532  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-mod 13899  df-seq 14034  df-exp 14094  df-hash 14363  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-dvds 16307  df-gcd 16549

This theorem is referenced by:  phimullem  16834