MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hasheqf1oi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hasheqf1oi 14311
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 (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑓   𝐵,𝑓   𝑓,𝑉

Proof of Theorem hasheqf1oi
Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hasheqf1o 14309 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((♯‘𝐴) = (♯‘𝐵) ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵))
21biimprd 247 . . 3 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
32a1d 25 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
4 fiinfnf1o 14310 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
54pm2.21d 121 . . 3 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
65a1d 25 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
7 fiinfnf1o 14310 . . . 4 ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴)
8 19.41v 1954 . . . . . . 7 (∃𝑓(𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) ↔ (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉))
9 f1orel 6837 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → Rel 𝑓)
109adantr 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → Rel 𝑓)
11 f1ocnvb 6847 . . . . . . . . . . . 12 (Rel 𝑓 → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐵1-1-onto𝐴))
1210, 11syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐵1-1-onto𝐴))
13 f1of 6834 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐴𝐵)
14 fex 7228 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑓:𝐴𝐵𝐴𝑉) → 𝑓 ∈ V)
1513, 14sylan 581 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → 𝑓 ∈ V)
16 cnvexg 7915 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ V → 𝑓 ∈ V)
17 f1oeq1 6822 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑔 = 𝑓 → (𝑔:𝐵1-1-onto𝐴𝑓:𝐵1-1-onto𝐴))
1817spcegv 3588 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ V → (𝑓:𝐵1-1-onto𝐴 → ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴))
1915, 16, 183syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐵1-1-onto𝐴 → ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴))
20 pm2.24 124 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
2119, 20syl6 35 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐵1-1-onto𝐴 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
2212, 21sylbid 239 . . . . . . . . . 10 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
2322com12 32 . . . . . . . . 9 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
2423anabsi5 668 . . . . . . . 8 ((𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
2524exlimiv 1934 . . . . . . 7 (∃𝑓(𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
268, 25sylbir 234 . . . . . 6 ((∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝐴𝑉) → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
2726ex 414 . . . . 5 (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (𝐴𝑉 → (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
2827com13 88 . . . 4 (¬ ∃𝑔 𝑔:𝐵1-1-onto𝐴 → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
297, 28syl 17 . . 3 ((𝐵 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
3029ancoms 460 . 2 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
31 hashinf 14295 . . . . . . . . . 10 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (♯‘𝐴) = +∞)
3231expcom 415 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ Fin → (𝐴𝑉 → (♯‘𝐴) = +∞))
3332adantr 482 . . . . . . . 8 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (♯‘𝐴) = +∞))
3433imp 408 . . . . . . 7 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → (♯‘𝐴) = +∞)
3534adantr 482 . . . . . 6 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (♯‘𝐴) = +∞)
36 simpr 486 . . . . . . . 8 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → 𝐴𝑉)
37 f1ofo 6841 . . . . . . . 8 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓:𝐴onto𝐵)
38 focdmex 7942 . . . . . . . . 9 (𝐴𝑉 → (𝑓:𝐴onto𝐵𝐵 ∈ V))
3938imp 408 . . . . . . . 8 ((𝐴𝑉𝑓:𝐴onto𝐵) → 𝐵 ∈ V)
4036, 37, 39syl2an 597 . . . . . . 7 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → 𝐵 ∈ V)
41 hashinf 14295 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ V ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) = +∞)
4241expcom 415 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∈ V → (♯‘𝐵) = +∞))
4342ad3antlr 730 . . . . . . 7 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (𝐵 ∈ V → (♯‘𝐵) = +∞))
4440, 43mpd 15 . . . . . 6 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (♯‘𝐵) = +∞)
4535, 44eqtr4d 2776 . . . . 5 ((((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))
4645ex 414 . . . 4 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
4746exlimdv 1937 . . 3 (((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐴𝑉) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
4847ex 414 . 2 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵))))
493, 6, 30, 484cases 1040 1 (𝐴𝑉 → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 397   = wceq 1542  wex 1782  wcel 2107  Vcvv 3475  ccnv 5676  Rel wrel 5682  wf 6540  ontowfo 6542  1-1-ontowf1o 6543  cfv 6544  Fincfn 8939  +∞cpnf 11245  chash 14290
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-hash 14291
This theorem is referenced by:  hashf1rn  14312  hasheqf1od  14313  2lgslem1  26897  nbedgusgr  28629  rusgrnumwrdl2  28843  wwlksnexthasheq  29157  rusgrnumwlkg  29231  numclwwlkqhash  29628  bj-finsumval0  36166
  Copyright terms: Public domain W3C validator