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

Theorem hashkf 14289
Description: The finite part of the size function maps all finite sets to their cardinality, as members of β„•0. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
hashgval.1 𝐺 = (rec((π‘₯ ∈ V ↦ (π‘₯ + 1)), 0) β†Ύ Ο‰)
hashkf.2 𝐾 = (𝐺 ∘ card)
Assertion
Ref Expression
hashkf 𝐾:FinβŸΆβ„•0

Proof of Theorem hashkf
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frfnom 8432 . . . . . . 7 (rec((π‘₯ ∈ V ↦ (π‘₯ + 1)), 0) β†Ύ Ο‰) Fn Ο‰
2 hashgval.1 . . . . . . . 8 𝐺 = (rec((π‘₯ ∈ V ↦ (π‘₯ + 1)), 0) β†Ύ Ο‰)
32fneq1i 6644 . . . . . . 7 (𝐺 Fn Ο‰ ↔ (rec((π‘₯ ∈ V ↦ (π‘₯ + 1)), 0) β†Ύ Ο‰) Fn Ο‰)
41, 3mpbir 230 . . . . . 6 𝐺 Fn Ο‰
5 fnfun 6647 . . . . . 6 (𝐺 Fn Ο‰ β†’ Fun 𝐺)
64, 5ax-mp 5 . . . . 5 Fun 𝐺
7 cardf2 9935 . . . . . 6 card:{𝑦 ∣ βˆƒπ‘₯ ∈ On π‘₯ β‰ˆ 𝑦}⟢On
8 ffun 6718 . . . . . 6 (card:{𝑦 ∣ βˆƒπ‘₯ ∈ On π‘₯ β‰ˆ 𝑦}⟢On β†’ Fun card)
97, 8ax-mp 5 . . . . 5 Fun card
10 funco 6586 . . . . 5 ((Fun 𝐺 ∧ Fun card) β†’ Fun (𝐺 ∘ card))
116, 9, 10mp2an 691 . . . 4 Fun (𝐺 ∘ card)
12 dmco 6251 . . . . 5 dom (𝐺 ∘ card) = (β—‘card β€œ dom 𝐺)
134fndmi 6651 . . . . . 6 dom 𝐺 = Ο‰
1413imaeq2i 6056 . . . . 5 (β—‘card β€œ dom 𝐺) = (β—‘card β€œ Ο‰)
15 funfn 6576 . . . . . . . . 9 (Fun card ↔ card Fn dom card)
169, 15mpbi 229 . . . . . . . 8 card Fn dom card
17 elpreima 7057 . . . . . . . 8 (card Fn dom card β†’ (𝑦 ∈ (β—‘card β€œ Ο‰) ↔ (𝑦 ∈ dom card ∧ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰)))
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (β—‘card β€œ Ο‰) ↔ (𝑦 ∈ dom card ∧ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰))
19 id 22 . . . . . . . . . 10 ((cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰ β†’ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰)
20 cardid2 9945 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ dom card β†’ (cardβ€˜π‘¦) β‰ˆ 𝑦)
2120ensymd 8998 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ dom card β†’ 𝑦 β‰ˆ (cardβ€˜π‘¦))
22 breq2 5152 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = (cardβ€˜π‘¦) β†’ (𝑦 β‰ˆ π‘₯ ↔ 𝑦 β‰ˆ (cardβ€˜π‘¦)))
2322rspcev 3613 . . . . . . . . . 10 (((cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰ ∧ 𝑦 β‰ˆ (cardβ€˜π‘¦)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ Ο‰ 𝑦 β‰ˆ π‘₯)
2419, 21, 23syl2anr 598 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ dom card ∧ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ Ο‰ 𝑦 β‰ˆ π‘₯)
25 isfi 8969 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ Fin ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ Ο‰ 𝑦 β‰ˆ π‘₯)
2624, 25sylibr 233 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ dom card ∧ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰) β†’ 𝑦 ∈ Fin)
27 finnum 9940 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ Fin β†’ 𝑦 ∈ dom card)
28 ficardom 9953 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ Fin β†’ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰)
2927, 28jca 513 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ Fin β†’ (𝑦 ∈ dom card ∧ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰))
3026, 29impbii 208 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ dom card ∧ (cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰) ↔ 𝑦 ∈ Fin)
3118, 30bitri 275 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (β—‘card β€œ Ο‰) ↔ 𝑦 ∈ Fin)
3231eqriv 2730 . . . . 5 (β—‘card β€œ Ο‰) = Fin
3312, 14, 323eqtri 2765 . . . 4 dom (𝐺 ∘ card) = Fin
34 df-fn 6544 . . . 4 ((𝐺 ∘ card) Fn Fin ↔ (Fun (𝐺 ∘ card) ∧ dom (𝐺 ∘ card) = Fin))
3511, 33, 34mpbir2an 710 . . 3 (𝐺 ∘ card) Fn Fin
36 hashkf.2 . . . 4 𝐾 = (𝐺 ∘ card)
3736fneq1i 6644 . . 3 (𝐾 Fn Fin ↔ (𝐺 ∘ card) Fn Fin)
3835, 37mpbir 230 . 2 𝐾 Fn Fin
3936fveq1i 6890 . . . . 5 (πΎβ€˜π‘¦) = ((𝐺 ∘ card)β€˜π‘¦)
40 fvco 6987 . . . . . 6 ((Fun card ∧ 𝑦 ∈ dom card) β†’ ((𝐺 ∘ card)β€˜π‘¦) = (πΊβ€˜(cardβ€˜π‘¦)))
419, 27, 40sylancr 588 . . . . 5 (𝑦 ∈ Fin β†’ ((𝐺 ∘ card)β€˜π‘¦) = (πΊβ€˜(cardβ€˜π‘¦)))
4239, 41eqtrid 2785 . . . 4 (𝑦 ∈ Fin β†’ (πΎβ€˜π‘¦) = (πΊβ€˜(cardβ€˜π‘¦)))
432hashgf1o 13933 . . . . . . 7 𝐺:ω–1-1-ontoβ†’β„•0
44 f1of 6831 . . . . . . 7 (𝐺:ω–1-1-ontoβ†’β„•0 β†’ 𝐺:Ο‰βŸΆβ„•0)
4543, 44ax-mp 5 . . . . . 6 𝐺:Ο‰βŸΆβ„•0
4645ffvelcdmi 7083 . . . . 5 ((cardβ€˜π‘¦) ∈ Ο‰ β†’ (πΊβ€˜(cardβ€˜π‘¦)) ∈ β„•0)
4728, 46syl 17 . . . 4 (𝑦 ∈ Fin β†’ (πΊβ€˜(cardβ€˜π‘¦)) ∈ β„•0)
4842, 47eqeltrd 2834 . . 3 (𝑦 ∈ Fin β†’ (πΎβ€˜π‘¦) ∈ β„•0)
4948rgen 3064 . 2 βˆ€π‘¦ ∈ Fin (πΎβ€˜π‘¦) ∈ β„•0
50 ffnfv 7115 . 2 (𝐾:FinβŸΆβ„•0 ↔ (𝐾 Fn Fin ∧ βˆ€π‘¦ ∈ Fin (πΎβ€˜π‘¦) ∈ β„•0))
5138, 49, 50mpbir2an 710 1 𝐾:FinβŸΆβ„•0
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  {cab 2710  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  Vcvv 3475   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  β—‘ccnv 5675  dom cdm 5676   β†Ύ cres 5678   β€œ cima 5679   ∘ ccom 5680  Oncon0 6362  Fun wfun 6535   Fn wfn 6536  βŸΆwf 6537  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 6540  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  Ο‰com 7852  reccrdg 8406   β‰ˆ cen 8933  Fincfn 8936  cardccrd 9927  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110  β„•0cn0 12469
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-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184
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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12210  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820
This theorem is referenced by:  hashgval  14290  hashinf  14292  hashfxnn0  14294
  Copyright terms: Public domain W3C validator