Theorem hashpw 14463

Description: The size of the power set of a finite set is 2 raised to the power of the size of the set. (Contributed by Paul Chapman, 30-Nov-2012.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 5-Aug-2014.)

Assertion

Ref	Expression
hashpw	⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝒫 𝐴) = (2↑(♯‘𝐴)))

Proof of Theorem hashpw

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pweq 4572	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → 𝒫 𝑥 = 𝒫 𝐴)
2	1	fveq2d 6875	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (♯‘𝒫 𝑥) = (♯‘𝒫 𝐴))
3		fveq2 6871	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (♯‘𝑥) = (♯‘𝐴))
4	3	oveq2d 7416	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (2↑(♯‘𝑥)) = (2↑(♯‘𝐴)))
5	2, 4	eqeq12d 2781	. 2 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((♯‘𝒫 𝑥) = (2↑(♯‘𝑥)) ↔ (♯‘𝒫 𝐴) = (2↑(♯‘𝐴))))
6		vex 3461	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
7	6	pw2en 9060	. . . 4 ⊢ 𝒫 𝑥 ≈ (2o ↑m 𝑥)
8		pwfi 9266	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
9	8	biimpi 219	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
10		df2o2 8450	. . . . . . 7 ⊢ 2o = {∅, {∅}}
11		prfi 9271	. . . . . . 7 ⊢ {∅, {∅}} ∈ Fin
12	10, 11	eqeltri 2861	. . . . . 6 ⊢ 2o ∈ Fin
13		mapfi 9293	. . . . . 6 ⊢ ((2o ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ Fin) → (2o ↑m 𝑥) ∈ Fin)
14	12, 13	mpan 702	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → (2o ↑m 𝑥) ∈ Fin)
15		hashen 14374	. . . . 5 ⊢ ((𝒫 𝑥 ∈ Fin ∧ (2o ↑m 𝑥) ∈ Fin) → ((♯‘𝒫 𝑥) = (♯‘(2o ↑m 𝑥)) ↔ 𝒫 𝑥 ≈ (2o ↑m 𝑥)))
16	9, 14, 15	syl2anc 595	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → ((♯‘𝒫 𝑥) = (♯‘(2o ↑m 𝑥)) ↔ 𝒫 𝑥 ≈ (2o ↑m 𝑥)))
17	7, 16	mpbiri 261	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → (♯‘𝒫 𝑥) = (♯‘(2o ↑m 𝑥)))
18		hashmap 14462	. . . . 5 ⊢ ((2o ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ Fin) → (♯‘(2o ↑m 𝑥)) = ((♯‘2o)↑(♯‘𝑥)))
19	12, 18	mpan 702	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → (♯‘(2o ↑m 𝑥)) = ((♯‘2o)↑(♯‘𝑥)))
20		hash2 14432	. . . . 5 ⊢ (♯‘2o) = 2
21	20	oveq1i 7410	. . . 4 ⊢ ((♯‘2o)↑(♯‘𝑥)) = (2↑(♯‘𝑥))
22	19, 21	eqtrdi 2816	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → (♯‘(2o ↑m 𝑥)) = (2↑(♯‘𝑥)))
23	17, 22	eqtrd 2800	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → (♯‘𝒫 𝑥) = (2↑(♯‘𝑥)))
24	5, 23	vtoclga 3544	1 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝒫 𝐴) = (2↑(♯‘𝐴)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   = wceq 1563   ∈ wcel 2145  ∅c0 4288  𝒫 cpw 4558  {csn 4585  {cpr 4587   class class class wbr 5105  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400  2_oc2o 8435   ↑_m cmap 8812   ≈ cen 8928  Fincfn 8931  2c2 12286  ↑cexp 14088  ♯chash 14357

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4869  df-int 4909  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-1o 8441  df-2o 8442  df-oadd 8445  df-er 8682  df-map 8814  df-pm 8815  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-fin 8935  df-dju 9875  df-card 9913  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-nn 12225  df-2 12294  df-n0 12496  df-z 12583  df-uz 12854  df-fz 13527  df-seq 14029  df-exp 14089  df-hash 14358

This theorem is referenced by:  ackbijnn  15872