Theorem hashkf 14296

Description: The finite part of the size function maps all finite sets to their cardinality, as members of ℕ₀. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
hashgval.1	⊢ 𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω)
hashkf.2	⊢ 𝐾 = (𝐺 ∘ card)

Assertion

Ref	Expression
hashkf	⊢ 𝐾:Fin⟶ℕ0

Proof of Theorem hashkf

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frfnom 8437	. . . . . . 7 ⊢ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω) Fn ω
2		hashgval.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω)
3	2	fneq1i 6645	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 Fn ω ↔ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω) Fn ω)
4	1, 3	mpbir 230	. . . . . 6 ⊢ 𝐺 Fn ω
5		fnfun 6648	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 Fn ω → Fun 𝐺)
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ Fun 𝐺
7		cardf2 9940	. . . . . 6 ⊢ card:{𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ On 𝑥 ≈ 𝑦}⟶On
8		ffun 6719	. . . . . 6 ⊢ (card:{𝑦 ∣ ∃𝑥 ∈ On 𝑥 ≈ 𝑦}⟶On → Fun card)
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ Fun card
10		funco 6587	. . . . 5 ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ Fun card) → Fun (𝐺 ∘ card))
11	6, 9, 10	mp2an 688	. . . 4 ⊢ Fun (𝐺 ∘ card)
12		dmco 6252	. . . . 5 ⊢ dom (𝐺 ∘ card) = (◡card “ dom 𝐺)
13	4	fndmi 6652	. . . . . 6 ⊢ dom 𝐺 = ω
14	13	imaeq2i 6056	. . . . 5 ⊢ (◡card “ dom 𝐺) = (◡card “ ω)
15		funfn 6577	. . . . . . . . 9 ⊢ (Fun card ↔ card Fn dom card)
16	9, 15	mpbi 229	. . . . . . . 8 ⊢ card Fn dom card
17		elpreima 7058	. . . . . . . 8 ⊢ (card Fn dom card → (𝑦 ∈ (◡card “ ω) ↔ (𝑦 ∈ dom card ∧ (card‘𝑦) ∈ ω)))
18	16, 17	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ (◡card “ ω) ↔ (𝑦 ∈ dom card ∧ (card‘𝑦) ∈ ω))
19		id 22	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((card‘𝑦) ∈ ω → (card‘𝑦) ∈ ω)
20		cardid2 9950	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ dom card → (card‘𝑦) ≈ 𝑦)
21	20	ensymd 9003	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ dom card → 𝑦 ≈ (card‘𝑦))
22		breq2 5151	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = (card‘𝑦) → (𝑦 ≈ 𝑥 ↔ 𝑦 ≈ (card‘𝑦)))
23	22	rspcev 3611	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((card‘𝑦) ∈ ω ∧ 𝑦 ≈ (card‘𝑦)) → ∃𝑥 ∈ ω 𝑦 ≈ 𝑥)
24	19, 21, 23	syl2anr 595	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ dom card ∧ (card‘𝑦) ∈ ω) → ∃𝑥 ∈ ω 𝑦 ≈ 𝑥)
25		isfi 8974	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ Fin ↔ ∃𝑥 ∈ ω 𝑦 ≈ 𝑥)
26	24, 25	sylibr 233	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ dom card ∧ (card‘𝑦) ∈ ω) → 𝑦 ∈ Fin)
27		finnum 9945	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → 𝑦 ∈ dom card)
28		ficardom 9958	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → (card‘𝑦) ∈ ω)
29	27, 28	jca 510	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → (𝑦 ∈ dom card ∧ (card‘𝑦) ∈ ω))
30	26, 29	impbii 208	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ dom card ∧ (card‘𝑦) ∈ ω) ↔ 𝑦 ∈ Fin)
31	18, 30	bitri 274	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (◡card “ ω) ↔ 𝑦 ∈ Fin)
32	31	eqriv 2727	. . . . 5 ⊢ (◡card “ ω) = Fin
33	12, 14, 32	3eqtri 2762	. . . 4 ⊢ dom (𝐺 ∘ card) = Fin
34		df-fn 6545	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∘ card) Fn Fin ↔ (Fun (𝐺 ∘ card) ∧ dom (𝐺 ∘ card) = Fin))
35	11, 33, 34	mpbir2an 707	. . 3 ⊢ (𝐺 ∘ card) Fn Fin
36		hashkf.2	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (𝐺 ∘ card)
37	36	fneq1i 6645	. . 3 ⊢ (𝐾 Fn Fin ↔ (𝐺 ∘ card) Fn Fin)
38	35, 37	mpbir 230	. 2 ⊢ 𝐾 Fn Fin
39	36	fveq1i 6891	. . . . 5 ⊢ (𝐾‘𝑦) = ((𝐺 ∘ card)‘𝑦)
40		fvco 6988	. . . . . 6 ⊢ ((Fun card ∧ 𝑦 ∈ dom card) → ((𝐺 ∘ card)‘𝑦) = (𝐺‘(card‘𝑦)))
41	9, 27, 40	sylancr 585	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → ((𝐺 ∘ card)‘𝑦) = (𝐺‘(card‘𝑦)))
42	39, 41	eqtrid 2782	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → (𝐾‘𝑦) = (𝐺‘(card‘𝑦)))
43	2	hashgf1o 13940	. . . . . . 7 ⊢ 𝐺:ω–1-1-onto→ℕ0
44		f1of 6832	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺:ω–1-1-onto→ℕ0 → 𝐺:ω⟶ℕ0)
45	43, 44	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 𝐺:ω⟶ℕ0
46	45	ffvelcdmi 7084	. . . . 5 ⊢ ((card‘𝑦) ∈ ω → (𝐺‘(card‘𝑦)) ∈ ℕ0)
47	28, 46	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → (𝐺‘(card‘𝑦)) ∈ ℕ0)
48	42, 47	eqeltrd 2831	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → (𝐾‘𝑦) ∈ ℕ0)
49	48	rgen 3061	. 2 ⊢ ∀𝑦 ∈ Fin (𝐾‘𝑦) ∈ ℕ0
50		ffnfv 7119	. 2 ⊢ (𝐾:Fin⟶ℕ0 ↔ (𝐾 Fn Fin ∧ ∀𝑦 ∈ Fin (𝐾‘𝑦) ∈ ℕ0))
51	38, 49, 50	mpbir2an 707	1 ⊢ 𝐾:Fin⟶ℕ0

Syntax hints:   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  {cab 2707  ∀wral 3059  ∃wrex 3068  Vcvv 3472   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  ^◡ccnv 5674  dom cdm 5675   ↾ cres 5677   “ cima 5678   ∘ ccom 5679  Oncon0 6363  Fun wfun 6536   Fn wfn 6537  ⟶wf 6538  –1-1-onto→wf1o 6541  ‘cfv 6542  (class class class)co 7411  ωcom 7857  reccrdg 8411   ≈ cen 8938  Fincfn 8941  cardccrd 9932  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115  ℕ₀cn0 12476

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827

This theorem is referenced by:  hashgval  14297  hashinf  14299  hashfxnn0  14301