Theorem hashgt12el2 14377

Description: In a set with more than one element are two different elements. (Contributed by Alexander van der Vekens, 15-Nov-2017.)

Assertion

Ref	Expression
hashgt12el2	⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏)

Distinct variable groups:   𝑉,𝑏   𝐴,𝑏

Allowed substitution hint:   𝑊(𝑏)

Proof of Theorem hashgt12el2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hash0 14321	. . . 4 ⊢ (♯‘∅) = 0
2		fveq2 6828	. . . 4 ⊢ (∅ = 𝑉 → (♯‘∅) = (♯‘𝑉))
3	1, 2	eqtr3id 2788	. . 3 ⊢ (∅ = 𝑉 → 0 = (♯‘𝑉))
4		breq2 5077	. . . . . . 7 ⊢ ((♯‘𝑉) = 0 → (1 < (♯‘𝑉) ↔ 1 < 0))
5	4	biimpd 230	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑉) = 0 → (1 < (♯‘𝑉) → 1 < 0))
6	5	eqcoms 2747	. . . . 5 ⊢ (0 = (♯‘𝑉) → (1 < (♯‘𝑉) → 1 < 0))
7		0le1 11665	. . . . . 6 ⊢ 0 ≤ 1
8		0re 11138	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
9		1re 11136	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℝ
10	8, 9	lenlti 11258	. . . . . . 7 ⊢ (0 ≤ 1 ↔ ¬ 1 < 0)
11		pm2.21 123	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 1 < 0 → (1 < 0 → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
12	10, 11	sylbi 218	. . . . . 6 ⊢ (0 ≤ 1 → (1 < 0 → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
13	7, 12	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (1 < 0 → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏)
14	6, 13	syl6com 37	. . . 4 ⊢ (1 < (♯‘𝑉) → (0 = (♯‘𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
15	14	3ad2ant2 1140	. . 3 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (0 = (♯‘𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
16	3, 15	syl5com 31	. 2 ⊢ (∅ = 𝑉 → ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
17		df-ne 2935	. . . 4 ⊢ (∅ ≠ 𝑉 ↔ ¬ ∅ = 𝑉)
18		necom 2987	. . . 4 ⊢ (∅ ≠ 𝑉 ↔ 𝑉 ≠ ∅)
19	17, 18	bitr3i 278	. . 3 ⊢ (¬ ∅ = 𝑉 ↔ 𝑉 ≠ ∅)
20		ralnex 3065	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑏 ∈ 𝑉 ¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ ¬ ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏)
21		nne 2938	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ 𝐴 = 𝑏)
22		eqcom 2746	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 = 𝑏 ↔ 𝑏 = 𝐴)
23	21, 22	bitri 276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ 𝑏 = 𝐴)
24	23	ralbii 3085	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑏 ∈ 𝑉 ¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴)
25	20, 24	bitr3i 278	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴)
26		eqsn 4761	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑉 ≠ ∅ → (𝑉 = {𝐴} ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴))
27	26	bicomd 224	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑉 ≠ ∅ → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 ↔ 𝑉 = {𝐴}))
28	27	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 ↔ 𝑉 = {𝐴}))
29	28	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 ↔ 𝑉 = {𝐴}))
30		hashsnle1 14371	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (♯‘{𝐴}) ≤ 1
31		fveq2 6828	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑉 = {𝐴} → (♯‘𝑉) = (♯‘{𝐴}))
32	31	breq1d 5083	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑉 = {𝐴} → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ (♯‘{𝐴}) ≤ 1))
33	32	adantl 482	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑉 = {𝐴}) → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ (♯‘{𝐴}) ≤ 1))
34	30, 33	mpbiri 259	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑉 = {𝐴}) → (♯‘𝑉) ≤ 1)
35	34	ex 413	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑉 = {𝐴} → (♯‘𝑉) ≤ 1))
36	29, 35	sylbid 241	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 → (♯‘𝑉) ≤ 1))
37		hashxrcl 14311	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → (♯‘𝑉) ∈ ℝ*)
38	37	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) → (♯‘𝑉) ∈ ℝ*)
39	38	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (♯‘𝑉) ∈ ℝ*)
40		1xr 11196	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℝ*
41		xrlenlt 11202	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((♯‘𝑉) ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
42	39, 40, 41	sylancl 592	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
43	36, 42	sylibd 240	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 → ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
44	25, 43	biimtrid 243	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (¬ ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏 → ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
45	44	con4d 115	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (1 < (♯‘𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
46	45	exp31 420	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → (𝑉 ≠ ∅ → (𝐴 ∈ 𝑉 → (1 < (♯‘𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))))
47	46	com24 95	. . . . 5 ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → (1 < (♯‘𝑉) → (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑉 ≠ ∅ → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))))
48	47	3imp 1116	. . . 4 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑉 ≠ ∅ → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
49	48	com12 32	. . 3 ⊢ (𝑉 ≠ ∅ → ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
50	19, 49	sylbi 218	. 2 ⊢ (¬ ∅ = 𝑉 → ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
51	16, 50	pm2.61i 183	1 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   ≠ wne 2934  ∀wral 3053  ∃wrex 3063  ∅c0 4262  {csn 4556   class class class wbr 5073  ‘cfv 6486  0cc0 11030  1c1 11031  ℝ^*cxr 11170   < clt 11171   ≤ cle 11172  ♯chash 14284

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-sep 5219  ax-nul 5229  ax-pow 5295  ax-pr 5363  ax-un 7679  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4263  df-if 4456  df-pw 4532  df-sn 4557  df-pr 4559  df-op 4563  df-uni 4840  df-int 4879  df-iun 4924  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5155  df-tr 5181  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7314  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7808  df-1st 7932  df-2nd 7933  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-er 8634  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-card 9855  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-nn 12167  df-n0 12430  df-xnn0 12503  df-z 12517  df-uz 12781  df-fz 13454  df-hash 14285

This theorem is referenced by:  conngrv2edg  30284  3cyclfrgrrn  30375  copisnmnd  48668