Theorem hashgt12el2 13990

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 13934	. . . 4 ⊢ (♯‘∅) = 0
2		fveq2 6717	. . . 4 ⊢ (∅ = 𝑉 → (♯‘∅) = (♯‘𝑉))
3	1, 2	eqtr3id 2792	. . 3 ⊢ (∅ = 𝑉 → 0 = (♯‘𝑉))
4		breq2 5057	. . . . . . 7 ⊢ ((♯‘𝑉) = 0 → (1 < (♯‘𝑉) ↔ 1 < 0))
5	4	biimpd 232	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑉) = 0 → (1 < (♯‘𝑉) → 1 < 0))
6	5	eqcoms 2745	. . . . 5 ⊢ (0 = (♯‘𝑉) → (1 < (♯‘𝑉) → 1 < 0))
7		0le1 11355	. . . . . 6 ⊢ 0 ≤ 1
8		0re 10835	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
9		1re 10833	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℝ
10	8, 9	lenlti 10952	. . . . . . 7 ⊢ (0 ≤ 1 ↔ ¬ 1 < 0)
11		pm2.21 123	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 1 < 0 → (1 < 0 → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
12	10, 11	sylbi 220	. . . . . 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 1136	. . 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 2941	. . . 4 ⊢ (∅ ≠ 𝑉 ↔ ¬ ∅ = 𝑉)
18		necom 2994	. . . 4 ⊢ (∅ ≠ 𝑉 ↔ 𝑉 ≠ ∅)
19	17, 18	bitr3i 280	. . 3 ⊢ (¬ ∅ = 𝑉 ↔ 𝑉 ≠ ∅)
20		ralnex 3158	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑏 ∈ 𝑉 ¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ ¬ ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏)
21		nne 2944	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ 𝐴 = 𝑏)
22		eqcom 2744	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 = 𝑏 ↔ 𝑏 = 𝐴)
23	21, 22	bitri 278	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ 𝑏 = 𝐴)
24	23	ralbii 3088	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑏 ∈ 𝑉 ¬ 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴)
25	20, 24	bitr3i 280	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴)
26		eqsn 4742	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑉 ≠ ∅ → (𝑉 = {𝐴} ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴))
27	26	bicomd 226	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑉 ≠ ∅ → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 ↔ 𝑉 = {𝐴}))
28	27	adantl 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 ↔ 𝑉 = {𝐴}))
29	28	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 ↔ 𝑉 = {𝐴}))
30		hashsnle1 13984	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (♯‘{𝐴}) ≤ 1
31		fveq2 6717	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑉 = {𝐴} → (♯‘𝑉) = (♯‘{𝐴}))
32	31	breq1d 5063	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑉 = {𝐴} → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ (♯‘{𝐴}) ≤ 1))
33	32	adantl 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑉 = {𝐴}) → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ (♯‘{𝐴}) ≤ 1))
34	30, 33	mpbiri 261	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) ∧ 𝑉 = {𝐴}) → (♯‘𝑉) ≤ 1)
35	34	ex 416	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝑉 = {𝐴} → (♯‘𝑉) ≤ 1))
36	29, 35	sylbid 243	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 → (♯‘𝑉) ≤ 1))
37		hashxrcl 13924	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → (♯‘𝑉) ∈ ℝ*)
38	37	adantr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) → (♯‘𝑉) ∈ ℝ*)
39	38	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (♯‘𝑉) ∈ ℝ*)
40		1xr 10892	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℝ*
41		xrlenlt 10898	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((♯‘𝑉) ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
42	39, 40, 41	sylancl 589	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ((♯‘𝑉) ≤ 1 ↔ ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
43	36, 42	sylibd 242	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑉 ≠ ∅) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (∀𝑏 ∈ 𝑉 𝑏 = 𝐴 → ¬ 1 < (♯‘𝑉)))
44	25, 43	syl5bi 245	. . . . . . . 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 423	. . . . . 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 1113	. . . 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 220	. 2 ⊢ (¬ ∅ = 𝑉 → ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏))
51	16, 50	pm2.61i 185	1 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 1 < (♯‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝐴 ≠ 𝑏)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ∃wrex 3062  ∅c0 4237  {csn 4541   class class class wbr 5053  ‘cfv 6380  0cc0 10729  1c1 10730  ℝ^*cxr 10866   < clt 10867   ≤ cle 10868  ♯chash 13896

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-int 4860  df-iun 4906  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-om 7645  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-1o 8202  df-er 8391  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-fin 8630  df-card 9555  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-nn 11831  df-n0 12091  df-xnn0 12163  df-z 12177  df-uz 12439  df-fz 13096  df-hash 13897

This theorem is referenced by:  conngrv2edg  28278  3cyclfrgrrn  28369  copisnmnd  45036