MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  crth Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem crth 16712
Description: The Chinese Remainder Theorem: the function that maps ๐‘ฅ to its remainder classes mod ๐‘€ and mod ๐‘ is 1-1 and onto when ๐‘€ and ๐‘ are coprime. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 2-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
crth.1 ๐‘† = (0..^(๐‘€ ยท ๐‘))
crth.2 ๐‘‡ = ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))
crth.3 ๐น = (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โ†ฆ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ)
crth.4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง (๐‘€ gcd ๐‘) = 1))
Assertion
Ref Expression
crth (๐œ‘ โ†’ ๐น:๐‘†โ€“1-1-ontoโ†’๐‘‡)
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘€   ๐œ‘,๐‘ฅ   ๐‘ฅ,๐‘†   ๐‘ฅ,๐‘‡   ๐‘ฅ,๐‘
Allowed substitution hint:   ๐น(๐‘ฅ)

Proof of Theorem crth
Dummy variables ๐‘ฆ ๐‘ง are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elfzoelz 13630 . . . . . 6 (๐‘ฅ โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)
2 crth.1 . . . . . 6 ๐‘† = (0..^(๐‘€ ยท ๐‘))
31, 2eleq2s 2843 . . . . 5 (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)
4 simpr 484 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)
5 crth.4 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง (๐‘€ gcd ๐‘) = 1))
65simp1d 1139 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
76adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
8 zmodfzo 13857 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘€) โˆˆ (0..^๐‘€))
94, 7, 8syl2anc 583 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘€) โˆˆ (0..^๐‘€))
105simp2d 1140 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1110adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
12 zmodfzo 13857 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘) โˆˆ (0..^๐‘))
134, 11, 12syl2anc 583 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘) โˆˆ (0..^๐‘))
149, 13opelxpd 5706 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ โˆˆ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)))
15 crth.2 . . . . . 6 ๐‘‡ = ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))
1614, 15eleqtrrdi 2836 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค) โ†’ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ โˆˆ ๐‘‡)
173, 16sylan2 592 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘†) โ†’ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ โˆˆ ๐‘‡)
18 crth.3 . . . 4 ๐น = (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โ†ฆ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ)
1917, 18fmptd 7106 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐น:๐‘†โŸถ๐‘‡)
20 oveq1 7409 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘€) = (๐‘ฆ mod ๐‘€))
21 oveq1 7409 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘) = (๐‘ฆ mod ๐‘))
2220, 21opeq12d 4874 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ = โŸจ(๐‘ฆ mod ๐‘€), (๐‘ฆ mod ๐‘)โŸฉ)
23 opex 5455 . . . . . . . . 9 โŸจ(๐‘ฆ mod ๐‘€), (๐‘ฆ mod ๐‘)โŸฉ โˆˆ V
2422, 18, 23fvmpt 6989 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โ†’ (๐นโ€˜๐‘ฆ) = โŸจ(๐‘ฆ mod ๐‘€), (๐‘ฆ mod ๐‘)โŸฉ)
2524ad2antrl 725 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘ฆ) = โŸจ(๐‘ฆ mod ๐‘€), (๐‘ฆ mod ๐‘)โŸฉ)
26 oveq1 7409 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ง โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€))
27 oveq1 7409 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ง โ†’ (๐‘ฅ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘))
2826, 27opeq12d 4874 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ง โ†’ โŸจ(๐‘ฅ mod ๐‘€), (๐‘ฅ mod ๐‘)โŸฉ = โŸจ(๐‘ง mod ๐‘€), (๐‘ง mod ๐‘)โŸฉ)
29 opex 5455 . . . . . . . . 9 โŸจ(๐‘ง mod ๐‘€), (๐‘ง mod ๐‘)โŸฉ โˆˆ V
3028, 18, 29fvmpt 6989 . . . . . . . 8 (๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†’ (๐นโ€˜๐‘ง) = โŸจ(๐‘ง mod ๐‘€), (๐‘ง mod ๐‘)โŸฉ)
3130ad2antll 726 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘ง) = โŸจ(๐‘ง mod ๐‘€), (๐‘ง mod ๐‘)โŸฉ)
3225, 31eqeq12d 2740 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐นโ€˜๐‘ฆ) = (๐นโ€˜๐‘ง) โ†” โŸจ(๐‘ฆ mod ๐‘€), (๐‘ฆ mod ๐‘)โŸฉ = โŸจ(๐‘ง mod ๐‘€), (๐‘ง mod ๐‘)โŸฉ))
33 ovex 7435 . . . . . . 7 (๐‘ฆ mod ๐‘€) โˆˆ V
34 ovex 7435 . . . . . . 7 (๐‘ฆ mod ๐‘) โˆˆ V
3533, 34opth 5467 . . . . . 6 (โŸจ(๐‘ฆ mod ๐‘€), (๐‘ฆ mod ๐‘)โŸฉ = โŸจ(๐‘ง mod ๐‘€), (๐‘ง mod ๐‘)โŸฉ โ†” ((๐‘ฆ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€) โˆง (๐‘ฆ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘)))
3632, 35bitrdi 287 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐นโ€˜๐‘ฆ) = (๐นโ€˜๐‘ง) โ†” ((๐‘ฆ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€) โˆง (๐‘ฆ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘))))
376adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
3837nnzd 12583 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
3910adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
4039nnzd 12583 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
41 simprl 768 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)
4241, 2eleqtrdi 2835 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)))
43 elfzoelz 13630 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค)
4442, 43syl 17 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค)
45 simprr 770 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)
4645, 2eleqtrdi 2835 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)))
47 elfzoelz 13630 . . . . . . . . 9 (๐‘ง โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„ค)
4846, 47syl 17 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„ค)
4944, 48zsubcld 12669 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง) โˆˆ โ„ค)
505simp3d 1141 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ gcd ๐‘) = 1)
5150adantr 480 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘€ gcd ๐‘) = 1)
52 coprmdvds2 16590 . . . . . . 7 (((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง) โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘€ gcd ๐‘) = 1) โ†’ ((๐‘€ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง) โˆง ๐‘ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)) โ†’ (๐‘€ ยท ๐‘) โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
5338, 40, 49, 51, 52syl31anc 1370 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐‘€ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง) โˆง ๐‘ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)) โ†’ (๐‘€ ยท ๐‘) โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
54 moddvds 16207 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ฆ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€) โ†” ๐‘€ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
5537, 44, 48, 54syl3anc 1368 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐‘ฆ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€) โ†” ๐‘€ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
56 moddvds 16207 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ฆ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘) โ†” ๐‘ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
5739, 44, 48, 56syl3anc 1368 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐‘ฆ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘) โ†” ๐‘ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
5855, 57anbi12d 630 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (((๐‘ฆ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€) โˆง (๐‘ฆ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘)) โ†” (๐‘€ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง) โˆง ๐‘ โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง))))
5944zred 12664 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„)
6037, 39nnmulcld 12263 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„•)
6160nnrpd 13012 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„+)
62 elfzole1 13638 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ฆ)
6342, 62syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ฆ)
64 elfzolt2 13639 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ฆ < (๐‘€ ยท ๐‘))
6542, 64syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ฆ < (๐‘€ ยท ๐‘))
66 modid 13859 . . . . . . . . 9 (((๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆง (๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„+) โˆง (0 โ‰ค ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฆ < (๐‘€ ยท ๐‘))) โ†’ (๐‘ฆ mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = ๐‘ฆ)
6759, 61, 63, 65, 66syl22anc 836 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฆ mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = ๐‘ฆ)
6848zred 12664 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„)
69 elfzole1 13638 . . . . . . . . . 10 (๐‘ง โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ง)
7046, 69syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ง)
71 elfzolt2 13639 . . . . . . . . . 10 (๐‘ง โˆˆ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ง < (๐‘€ ยท ๐‘))
7246, 71syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ๐‘ง < (๐‘€ ยท ๐‘))
73 modid 13859 . . . . . . . . 9 (((๐‘ง โˆˆ โ„ โˆง (๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„+) โˆง (0 โ‰ค ๐‘ง โˆง ๐‘ง < (๐‘€ ยท ๐‘))) โ†’ (๐‘ง mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = ๐‘ง)
7468, 61, 70, 72, 73syl22anc 836 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ง mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = ๐‘ง)
7567, 74eqeq12d 2740 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐‘ฆ mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = (๐‘ง mod (๐‘€ ยท ๐‘)) โ†” ๐‘ฆ = ๐‘ง))
76 moddvds 16207 . . . . . . . 8 (((๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ฆ mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = (๐‘ง mod (๐‘€ ยท ๐‘)) โ†” (๐‘€ ยท ๐‘) โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
7760, 44, 48, 76syl3anc 1368 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐‘ฆ mod (๐‘€ ยท ๐‘)) = (๐‘ง mod (๐‘€ ยท ๐‘)) โ†” (๐‘€ ยท ๐‘) โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
7875, 77bitr3d 281 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฆ = ๐‘ง โ†” (๐‘€ ยท ๐‘) โˆฅ (๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง)))
7953, 58, 783imtr4d 294 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (((๐‘ฆ mod ๐‘€) = (๐‘ง mod ๐‘€) โˆง (๐‘ฆ mod ๐‘) = (๐‘ง mod ๐‘)) โ†’ ๐‘ฆ = ๐‘ง))
8036, 79sylbid 239 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘†)) โ†’ ((๐นโ€˜๐‘ฆ) = (๐นโ€˜๐‘ง) โ†’ ๐‘ฆ = ๐‘ง))
8180ralrimivva 3192 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆ€๐‘ง โˆˆ ๐‘† ((๐นโ€˜๐‘ฆ) = (๐นโ€˜๐‘ง) โ†’ ๐‘ฆ = ๐‘ง))
82 dff13 7247 . . 3 (๐น:๐‘†โ€“1-1โ†’๐‘‡ โ†” (๐น:๐‘†โŸถ๐‘‡ โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† โˆ€๐‘ง โˆˆ ๐‘† ((๐นโ€˜๐‘ฆ) = (๐นโ€˜๐‘ง) โ†’ ๐‘ฆ = ๐‘ง)))
8319, 81, 82sylanbrc 582 . 2 (๐œ‘ โ†’ ๐น:๐‘†โ€“1-1โ†’๐‘‡)
84 nnnn0 12477 . . . . . 6 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•0)
85 nnnn0 12477 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
86 nn0mulcl 12506 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„•0)
87 hashfzo0 14388 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ ยท ๐‘) โˆˆ โ„•0 โ†’ (โ™ฏโ€˜(0..^(๐‘€ ยท ๐‘))) = (๐‘€ ยท ๐‘))
8886, 87syl 17 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (โ™ฏโ€˜(0..^(๐‘€ ยท ๐‘))) = (๐‘€ ยท ๐‘))
89 fzofi 13937 . . . . . . . . . 10 (0..^๐‘€) โˆˆ Fin
90 fzofi 13937 . . . . . . . . . 10 (0..^๐‘) โˆˆ Fin
91 hashxp 14392 . . . . . . . . . 10 (((0..^๐‘€) โˆˆ Fin โˆง (0..^๐‘) โˆˆ Fin) โ†’ (โ™ฏโ€˜((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))) = ((โ™ฏโ€˜(0..^๐‘€)) ยท (โ™ฏโ€˜(0..^๐‘))))
9289, 90, 91mp2an 689 . . . . . . . . 9 (โ™ฏโ€˜((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))) = ((โ™ฏโ€˜(0..^๐‘€)) ยท (โ™ฏโ€˜(0..^๐‘)))
93 hashfzo0 14388 . . . . . . . . . 10 (๐‘€ โˆˆ โ„•0 โ†’ (โ™ฏโ€˜(0..^๐‘€)) = ๐‘€)
94 hashfzo0 14388 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ (โ™ฏโ€˜(0..^๐‘)) = ๐‘)
9593, 94oveqan12d 7421 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((โ™ฏโ€˜(0..^๐‘€)) ยท (โ™ฏโ€˜(0..^๐‘))) = (๐‘€ ยท ๐‘))
9692, 95eqtrid 2776 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (โ™ฏโ€˜((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))) = (๐‘€ ยท ๐‘))
9788, 96eqtr4d 2767 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (โ™ฏโ€˜(0..^(๐‘€ ยท ๐‘))) = (โ™ฏโ€˜((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))))
98 fzofi 13937 . . . . . . . 8 (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โˆˆ Fin
99 xpfi 9314 . . . . . . . . 9 (((0..^๐‘€) โˆˆ Fin โˆง (0..^๐‘) โˆˆ Fin) โ†’ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)) โˆˆ Fin)
10089, 90, 99mp2an 689 . . . . . . . 8 ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)) โˆˆ Fin
101 hashen 14305 . . . . . . . 8 (((0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โˆˆ Fin โˆง ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)) โˆˆ Fin) โ†’ ((โ™ฏโ€˜(0..^(๐‘€ ยท ๐‘))) = (โ™ฏโ€˜((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))) โ†” (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ‰ˆ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))))
10298, 100, 101mp2an 689 . . . . . . 7 ((โ™ฏโ€˜(0..^(๐‘€ ยท ๐‘))) = (โ™ฏโ€˜((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘))) โ†” (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ‰ˆ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)))
10397, 102sylib 217 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ‰ˆ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)))
10484, 85, 103syl2an 595 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ‰ˆ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)))
1056, 10, 104syl2anc 583 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (0..^(๐‘€ ยท ๐‘)) โ‰ˆ ((0..^๐‘€) ร— (0..^๐‘)))
106105, 2, 153brtr4g 5173 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘† โ‰ˆ ๐‘‡)
10715, 100eqeltri 2821 . . 3 ๐‘‡ โˆˆ Fin
108 f1finf1o 9268 . . 3 ((๐‘† โ‰ˆ ๐‘‡ โˆง ๐‘‡ โˆˆ Fin) โ†’ (๐น:๐‘†โ€“1-1โ†’๐‘‡ โ†” ๐น:๐‘†โ€“1-1-ontoโ†’๐‘‡))
109106, 107, 108sylancl 585 . 2 (๐œ‘ โ†’ (๐น:๐‘†โ€“1-1โ†’๐‘‡ โ†” ๐น:๐‘†โ€“1-1-ontoโ†’๐‘‡))
11083, 109mpbid 231 1 (๐œ‘ โ†’ ๐น:๐‘†โ€“1-1-ontoโ†’๐‘‡)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  โˆ€wral 3053  โŸจcop 4627   class class class wbr 5139   โ†ฆ cmpt 5222   ร— cxp 5665  โŸถwf 6530  โ€“1-1โ†’wf1 6531  โ€“1-1-ontoโ†’wf1o 6533  โ€˜cfv 6534  (class class class)co 7402   โ‰ˆ cen 8933  Fincfn 8936  โ„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   ยท cmul 11112   < clt 11246   โ‰ค cle 11247   โˆ’ cmin 11442  โ„•cn 12210  โ„•0cn0 12470  โ„คcz 12556  โ„+crp 12972  ..^cfzo 13625   mod cmo 13832  โ™ฏchash 14288   โˆฅ cdvds 16196   gcd cgcd 16434
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-op 4628  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-oadd 8466  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-sup 9434  df-inf 9435  df-dju 9893  df-card 9931  df-pnf 11248  df-mnf 11249  df-xr 11250  df-ltxr 11251  df-le 11252  df-sub 11444  df-neg 11445  df-div 11870  df-nn 12211  df-2 12273  df-3 12274  df-n0 12471  df-z 12557  df-uz 12821  df-rp 12973  df-fz 13483  df-fzo 13626  df-fl 13755  df-mod 13833  df-seq 13965  df-exp 14026  df-hash 14289  df-cj 15044  df-re 15045  df-im 15046  df-sqrt 15180  df-abs 15181  df-dvds 16197  df-gcd 16435
This theorem is referenced by:  phimullem  16713
  Copyright terms: Public domain W3C validator