Theorem hasheqf1oi 13775

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 13772	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((♯‘𝐴) = (♯‘𝐵) ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵))
2	1	biimprd 251	. . 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 13773	. . . 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 13773	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴)
8		19.41v 1950	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓(𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ↔ (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
9		f1orel 6610	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → Rel 𝑓)
10	9	adantr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → Rel 𝑓)
11		f1ocnvb 6620	. . . . . . . . . . . 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 6607	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → 𝑓:𝐴⟶𝐵)
14		fex 6986	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝑓 ∈ V)
15	13, 14	sylan 583	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝑓 ∈ V)
16		cnvexg 7640	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∈ V → ◡𝑓 ∈ V)
17		f1oeq1 6595	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑔 = ◡𝑓 → (𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 ↔ ◡𝑓:𝐵–1-1-onto→𝐴))
18	17	spcegv 3517	. . . . . . . . . . . . 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 243	. . . . . . . . . 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 668	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
25	24	exlimiv 1931	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓(𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
26	8, 25	sylbir 238	. . . . . 6 ⊢ ((∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵–1-1-onto→𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
27	26	ex 416	. . . . 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 462	. 2 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
31		hashinf 13758	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (♯‘𝐴) = +∞)
32	31	expcom 417	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝐴 ∈ Fin → (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) = +∞))
33	32	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) = +∞))
34	33	imp 410	. . . . . . 7 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (♯‘𝐴) = +∞)
35	34	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (♯‘𝐴) = +∞)
36		simpr 488	. . . . . . . 8 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ 𝑉)
37		f1ofo 6614	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → 𝑓:𝐴–onto→𝐵)
38		focdmex 13774	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓:𝐴–onto→𝐵) → 𝐵 ∈ V)
39	36, 37, 38	syl2an 598	. . . . . . 7 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → 𝐵 ∈ V)
40		hashinf 13758	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ V ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) = +∞)
41	40	expcom 417	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∈ V → (♯‘𝐵) = +∞))
42	41	ad3antlr 730	. . . . . . 7 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (𝐵 ∈ V → (♯‘𝐵) = +∞))
43	39, 42	mpd 15	. . . . . 6 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (♯‘𝐵) = +∞)
44	35, 43	eqtr4d 2796	. . . . 5 ⊢ ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵) → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))
45	44	ex 416	. . . 4 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
46	45	exlimdv 1934	. . 3 ⊢ (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
47	46	ex 416	. 2 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
48	3, 6, 30, 47	4cases 1036	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴–1-1-onto→𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538  ∃wex 1781   ∈ wcel 2111  Vcvv 3409  ^◡ccnv 5527  Rel wrel 5533  ⟶wf 6336  –onto→wfo 6338  –1-1-onto→wf1o 6339  ‘cfv 6340  Fincfn 8540  +∞cpnf 10723  ♯chash 13753

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-rep 5160  ax-sep 5173  ax-nul 5180  ax-pow 5238  ax-pr 5302  ax-un 7465  ax-cnex 10644  ax-resscn 10645  ax-1cn 10646  ax-icn 10647  ax-addcl 10648  ax-addrcl 10649  ax-mulcl 10650  ax-mulrcl 10651  ax-mulcom 10652  ax-addass 10653  ax-mulass 10654  ax-distr 10655  ax-i2m1 10656  ax-1ne0 10657  ax-1rid 10658  ax-rnegex 10659  ax-rrecex 10660  ax-cnre 10661  ax-pre-lttri 10662  ax-pre-lttrn 10663  ax-pre-ltadd 10664  ax-pre-mulgt0 10665

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3699  df-csb 3808  df-dif 3863  df-un 3865  df-in 3867  df-ss 3877  df-pss 3879  df-nul 4228  df-if 4424  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4802  df-int 4842  df-iun 4888  df-br 5037  df-opab 5099  df-mpt 5117  df-tr 5143  df-id 5434  df-eprel 5439  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6131  df-ord 6177  df-on 6178  df-lim 6179  df-suc 6180  df-iota 6299  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7586  df-wrecs 7963  df-recs 8024  df-rdg 8062  df-1o 8118  df-er 8305  df-en 8541  df-dom 8542  df-sdom 8543  df-fin 8544  df-card 9414  df-pnf 10728  df-mnf 10729  df-xr 10730  df-ltxr 10731  df-le 10732  df-sub 10923  df-neg 10924  df-nn 11688  df-n0 11948  df-z 12034  df-uz 12296  df-hash 13754

This theorem is referenced by:  hashf1rn  13776  hasheqf1od  13777  2lgslem1  26091  nbedgusgr  27275  rusgrnumwrdl2  27489  wwlksnexthasheq  27802  rusgrnumwlkg  27876  numclwwlkqhash  28273  bj-finsumval0  35015