Theorem hasheqf1oi 14313

Description: The size of two sets is equal if there is a bijection mapping one of the sets onto the other. (Contributed by Alexander van der Vekens, 25-Dec-2017.) (Revised by AV, 4-May-2021.)

Assertion

Ref	Expression
hasheqf1oi	⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑓   𝐵,𝑓   𝑓,𝑉

Proof of Theorem hasheqf1oi

Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hasheqf1o 14311	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((♯‘𝐴) = (♯‘𝐵) ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵))
2	1	biimprd 248	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
3	2	a1d 25	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
4		fiinfnf1o 14312	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵)
5	4	pm2.21d 121	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
6	5	a1d 25	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
7		fiinfnf1o 14312	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴)
8		19.41v 1951	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓(𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ↔ (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
9		f1orel 6783	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → Rel 𝑓)
10	9	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → Rel 𝑓)
11		f1ocnvb 6793	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Rel 𝑓 → (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ↔ ◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴))
12	10, 11	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ↔ ◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴))
13		f1of 6780	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → 𝑓:𝐴⟶𝐵)
14		fex 7181	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝑓 ∈ V)
15	13, 14	sylan 581	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝑓 ∈ V)
16		cnvexg 7875	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∈ V → ◡𝑓 ∈ V)
17		f1oeq1 6768	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑔 = ◡𝑓 → (𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 ↔ ◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴))
18	17	spcegv 3539	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (◡𝑓 ∈ V → (◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴 → ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴))
19	15, 16, 18	3syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴 → ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴))
20		pm2.24 124	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
21	19, 20	syl6 35	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
22	12, 21	sylbid 240	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
23	22	com12 32	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
24	23	anabsi5 670	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
25	24	exlimiv 1932	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓(𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
26	8, 25	sylbir 235	. . . . . 6 ⊢ ((∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
27	26	ex 412	. . . . 5 ⊢ (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (𝐴 ∈ 𝑉 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
28	27	com13 88	. . . 4 ⊢ (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
29	7, 28	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
30	29	ancoms 458	. 2 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
31		hashinf 14297	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (♯‘𝐴) = +∞)
32	31	expcom 413	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝐴 ∈ Fin → (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) = +∞))
33	32	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) = +∞))
34	33	imp 406	. . . . . . 7 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (♯‘𝐴) = +∞)
35	34	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (♯‘𝐴) = +∞)
36		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ 𝑉)
37		f1ofo 6787	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → 𝑓:𝐴–onto→𝐵)
38		focdmex 7909	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑓:𝐴–onto→𝐵 → 𝐵 ∈ V))
39	38	imp 406	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓:𝐴–onto→𝐵) → 𝐵 ∈ V)
40	36, 37, 39	syl2an 597	. . . . . . 7 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → 𝐵 ∈ V)
41		hashinf 14297	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ V ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) = +∞)
42	41	expcom 413	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∈ V → (♯‘𝐵) = +∞))
43	42	ad3antlr 732	. . . . . . 7 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (𝐵 ∈ V → (♯‘𝐵) = +∞))
44	40, 43	mpd 15	. . . . . 6 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (♯‘𝐵) = +∞)
45	35, 44	eqtr4d 2774	. . . . 5 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))
46	45	ex 412	. . . 4 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
47	46	exlimdv 1935	. . 3 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
48	47	ex 412	. 2 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
49	3, 6, 30, 48	4cases 1041	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542  ∃wex 1781   ∈ wcel 2114  Vcvv 3429  ^◡ccnv 5630  Rel wrel 5636  ⟶wf 6494  –onto→wfo 6496  –1-1-onto→wf1o 6497  ‘cfv 6498  Fincfn 8893  +∞cpnf 11176  ♯chash 14292

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 2708  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  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

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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-int 4890  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  df-card 9863  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-nn 12175  df-n0 12438  df-z 12525  df-uz 12789  df-hash 14293

This theorem is referenced by:  hashf1rn  14314  hasheqf1od  14315  2lgslem1  27357  nbedgusgr  29441  rusgrnumwrdl2  29655  wwlksnexthasheq  29971  rusgrnumwlkg  30048  numclwwlkqhash  30445  bj-finsumval0  37599  aks6d1c2  42569