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(31551-33073) |
(33074-51270) |
| Type | Label | Description | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Statement | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfzo 14601 | Cardinality of a half-open set of integers. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → (♯‘(𝐴..^𝐵)) = (𝐵 − 𝐴)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfzo0 14602 | Cardinality of a half-open set of integers based at zero. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐵 ∈ ℕ0 → (♯‘(0..^𝐵)) = 𝐵) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfzp1 14603 | Value of the numeric cardinality of a (possibly empty) integer range. (Contributed by AV, 19-Jun-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → (♯‘((𝐴 + 1)...𝐵)) = (𝐵 − 𝐴)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfz0 14604 | Value of the numeric cardinality of a nonempty range of nonnegative integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 21-Jul-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐵 ∈ ℕ0 → (♯‘(0...𝐵)) = (𝐵 + 1)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashxplem 14605 | Lemma for hashxp 14606. (Contributed by Paul Chapman, 30-Nov-2012.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐵 ∈ Fin ⇒ ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘(𝐴 × 𝐵)) = ((♯‘𝐴) · (♯‘𝐵))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashxp 14606 | The size of the Cartesian product of two finite sets is the product of their sizes. (Contributed by Paul Chapman, 30-Nov-2012.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 × 𝐵)) = ((♯‘𝐴) · (♯‘𝐵))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashmap 14607 | The size of the set exponential of two finite sets is the exponential of their sizes. (This is the original motivation behind the notation for set exponentiation.) (Contributed by Mario Carneiro, 5-Aug-2014.) (Proof shortened by AV, 18-Jul-2022.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ↑m 𝐵)) = ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐵))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashpw 14608 | 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.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝒫 𝐴) = (2↑(♯‘𝐴))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfun 14609 | A finite set is a function iff it is equinumerous to its domain. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Sep-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Mar-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐹 ∈ Fin → (Fun 𝐹 ↔ (♯‘𝐹) = (♯‘dom 𝐹))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashres 14610 | The number of elements of a finite function restricted to a subset of its domain is equal to the number of elements of that subset. (Contributed by AV, 15-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (♯‘(𝐴 ↾ 𝐵)) = (♯‘𝐵)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashreshashfun 14611 | The number of elements of a finite function expressed by a restriction. (Contributed by AV, 15-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (♯‘𝐴) = ((♯‘(𝐴 ↾ 𝐵)) + (♯‘(dom 𝐴 ∖ 𝐵)))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashimarn 14612 | The size of the image of a one-to-one function 𝐸 under the range of a function 𝐹 which is a one-to-one function into the domain of 𝐸 equals the size of the function 𝐹. (Contributed by Alexander van der Vekens, 4-Feb-2018.) (Proof shortened by AV, 4-May-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐸:dom 𝐸⟶1-1ran 𝐸 ∧ 𝐸 ∈ 𝑉) → (𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶1-1dom 𝐸 → (♯‘(𝐸 “ ran 𝐹)) = (♯‘𝐹))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashimarni 14613 | If the size of the image of a one-to-one function 𝐸 under the range of a function 𝐹 which is a one-to-one function into the domain of 𝐸 is a nonnegative integer, the size of the function 𝐹 is the same nonnegative integer. (Contributed by Alexander van der Vekens, 4-Feb-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐸:dom 𝐸⟶1-1ran 𝐸 ∧ 𝐸 ∈ 𝑉) → ((𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶1-1dom 𝐸 ∧ 𝑃 = (𝐸 “ ran 𝐹) ∧ (♯‘𝑃) = 𝑁) → (♯‘𝐹) = 𝑁)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfundm 14614 | The size of a set function is equal to the size of its domain. (Contributed by BTernaryTau, 30-Sep-2023.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ Fun 𝐹) → (♯‘𝐹) = (♯‘dom 𝐹)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashf1dmrn 14615 | The size of the domain of a one-to-one set function is equal to the size of its range. (Contributed by BTernaryTau, 1-Oct-2023.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹:𝐴⟶1-1𝐵) → (♯‘𝐴) = (♯‘ran 𝐹)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashf1dmcdm 14616 | The size of the domain of a one-to-one set function is less than or equal to the size of its codomain, if it exists. (Contributed by BTernaryTau, 1-Oct-2023.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹:𝐴⟶1-1𝐵) → (♯‘𝐴) ≤ (♯‘𝐵)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | resunimafz0 14617 | TODO-AV: Revise using 𝐹 ∈ Word dom 𝐼? Formerly part of proof of eupth2lem3 30867: The union of a restriction by an image over an open range of nonnegative integers and a singleton of an ordered pair is a restriction by an image over an interval of nonnegative integers. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Apr-2015.) (Revised by AV, 20-Feb-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → Fun 𝐼) & ⊢ (𝜑 → 𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼) & ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ⇒ ⊢ (𝜑 → (𝐼 ↾ (𝐹 “ (0...𝑁))) = ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ {〈(𝐹‘𝑁), (𝐼‘(𝐹‘𝑁))〉})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fnfz0hash 14618 | The size of a function on a finite set of sequential nonnegative integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 25-Jun-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐹 Fn (0...𝑁)) → (♯‘𝐹) = (𝑁 + 1)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ffz0hash 14619 | The size of a function on a finite set of sequential nonnegative integers equals the upper bound of the sequence increased by 1. (Contributed by Alexander van der Vekens, 15-Mar-2018.) (Proof shortened by AV, 11-Apr-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐹:(0...𝑁)⟶𝐵) → (♯‘𝐹) = (𝑁 + 1)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fnfz0hashnn0 14620 | The size of a function on a finite set of sequential nonnegative integers is a nonnegative integer. (Contributed by AV, 10-Apr-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐹 Fn (0...𝑁) → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ffzo0hash 14621 | The size of a function on a half-open range of nonnegative integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 25-Mar-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐹 Fn (0..^𝑁)) → (♯‘𝐹) = 𝑁) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fnfzo0hash 14622 | The size of a function on a half-open range of nonnegative integers equals the upper bound of this range. (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Jan-2018.) (Proof shortened by AV, 11-Apr-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐹:(0..^𝑁)⟶𝐵) → (♯‘𝐹) = 𝑁) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fnfzo0hashnn0 14623 | The value of the size function on a half-open range of nonnegative integers is a nonnegative integer. (Contributed by AV, 10-Apr-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐹 Fn (0..^𝑁) → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashbclem 14624* | Lemma for hashbc 14625: inductive step. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Jul-2014.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ ℤ ((♯‘𝐴)C𝑗) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (♯‘𝑥) = 𝑗})) & ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ) ⇒ ⊢ (𝜑 → ((♯‘(𝐴 ∪ {𝑧}))C𝐾) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝒫 (𝐴 ∪ {𝑧}) ∣ (♯‘𝑥) = 𝐾})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashbc 14625* | The binomial coefficient counts the number of subsets of a finite set of a given size. This is Metamath 100 proof #58 (formula for the number of combinations). (Contributed by Mario Carneiro, 13-Jul-2014.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((♯‘𝐴)C𝐾) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (♯‘𝑥) = 𝐾})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfacen 14626* | The number of bijections between two sets is a cardinal invariant. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jan-2015.) (Proof shortened by AV, 7-Aug-2024.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ≈ 𝐵 ∧ 𝐶 ≈ 𝐷) → {𝑓 ∣ 𝑓:𝐴⟶1-1onto𝐶} ≈ {𝑓 ∣ 𝑓:𝐵⟶1-1onto𝐷}) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashf1lem1 14627* | Lemma for hashf1 14629. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Apr-2015.) (Proof shortened by AV, 14-Aug-2024.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴) & ⊢ (𝜑 → ((♯‘𝐴) + 1) ≤ (♯‘𝐵)) & ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶1-1𝐵) ⇒ ⊢ (𝜑 → {𝑓 ∣ ((𝑓 ↾ 𝐴) = 𝐹 ∧ 𝑓:(𝐴 ∪ {𝑧})⟶1-1𝐵)} ≈ (𝐵 ∖ ran 𝐹)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashf1lem2 14628* | Lemma for hashf1 14629. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Apr-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑧 ∈ 𝐴) & ⊢ (𝜑 → ((♯‘𝐴) + 1) ≤ (♯‘𝐵)) ⇒ ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑓 ∣ 𝑓:(𝐴 ∪ {𝑧})⟶1-1𝐵}) = (((♯‘𝐵) − (♯‘𝐴)) · (♯‘{𝑓 ∣ 𝑓:𝐴⟶1-1𝐵}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashf1 14629* | The permutation number ∣ 𝐴 ∣ ! · ( ∣ 𝐵 ∣ C ∣ 𝐴 ∣ ) = ∣ 𝐵 ∣ ! / ( ∣ 𝐵 ∣ − ∣ 𝐴 ∣ )! counts the number of injections from 𝐴 to 𝐵. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jan-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘{𝑓 ∣ 𝑓:𝐴⟶1-1𝐵}) = ((!‘(♯‘𝐴)) · ((♯‘𝐵)C(♯‘𝐴)))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashfac 14630* | A factorial counts the number of bijections on a finite set. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jan-2015.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-Apr-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘{𝑓 ∣ 𝑓:𝐴⟶1-1onto𝐴}) = (!‘(♯‘𝐴))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | leiso 14631 | Two ways to write a strictly increasing function on the reals. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ⊆ ℝ*) → (𝐹 Isom < , < (𝐴, 𝐵) ↔ 𝐹 Isom ≤ , ≤ (𝐴, 𝐵))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | leisorel 14632 | Version of isorel 7357 for strictly increasing functions on the reals. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 9-Sep-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐹 Isom < , < (𝐴, 𝐵) ∧ (𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝐵 ⊆ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝐷 ∈ 𝐴)) → (𝐶 ≤ 𝐷 ↔ (𝐹‘𝐶) ≤ (𝐹‘𝐷))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fz1isolem 14633* | Lemma for fz1iso 14634. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2014.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐺 = (rec((𝑛 ∈ V ↦ (𝑛 + 1)), 1) ↾ ω) & ⊢ 𝐵 = (ℕ ∩ (◡ < “ {((♯‘𝐴) + 1)})) & ⊢ 𝐶 = (ω ∩ (◡𝐺‘((♯‘𝐴) + 1))) & ⊢ 𝑂 = OrdIso(𝑅, 𝐴) ⇒ ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ∃𝑓 𝑓 Isom < , 𝑅 ((1...(♯‘𝐴)), 𝐴)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fz1iso 14634* | Any finite ordered set has an order isomorphism to a one-based finite sequence. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2014.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ∃𝑓 𝑓 Isom < , 𝑅 ((1...(♯‘𝐴)), 𝐴)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ishashinf 14635* | Any set that is not finite contains subsets of arbitrarily large finite cardinality. Cf. isinf 9284. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Jul-2017.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (¬ 𝐴 ∈ Fin → ∀𝑛 ∈ ℕ ∃𝑥 ∈ 𝒫 𝐴(♯‘𝑥) = 𝑛) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | seqcoll 14636* | The function 𝐹 contains a sparse set of nonzero values to be summed. The function 𝐺 is an order isomorphism from the set of nonzero values of 𝐹 to a 1-based finite sequence, and 𝐻 collects these nonzero values together. Under these conditions, the sum over the values in 𝐻 yields the same result as the sum over the original set 𝐹. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2014.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) → (𝑍 + 𝑘) = 𝑘) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) → (𝑘 + 𝑍) = 𝑘) & ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑛 ∈ 𝑆)) → (𝑘 + 𝑛) ∈ 𝑆) & ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑆) & ⊢ (𝜑 → 𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘𝐴)), 𝐴)) & ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (1...(♯‘𝐴))) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑀)) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝐺‘(♯‘𝐴)))) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀...(𝐺‘(♯‘𝐴))) ∖ 𝐴)) → (𝐹‘𝑘) = 𝑍) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (𝐻‘𝑛) = (𝐹‘(𝐺‘𝑛))) ⇒ ⊢ (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐺‘𝑁)) = (seq1( + , 𝐻)‘𝑁)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | seqcoll2 14637* | The function 𝐹 contains a sparse set of nonzero values to be summed. The function 𝐺 is an order isomorphism from the set of nonzero values of 𝐹 to a 1-based finite sequence, and 𝐻 collects these nonzero values together. Under these conditions, the sum over the values in 𝐻 yields the same result as the sum over the original set 𝐹. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Dec-2014.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) → (𝑍 + 𝑘) = 𝑘) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) → (𝑘 + 𝑍) = 𝑘) & ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑛 ∈ 𝑆)) → (𝑘 + 𝑛) ∈ 𝑆) & ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑆) & ⊢ (𝜑 → 𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘𝐴)), 𝐴)) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ ∅) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ (𝑀...𝑁)) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀...𝑁) ∖ 𝐴)) → (𝐹‘𝑘) = 𝑍) & ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (𝐻‘𝑛) = (𝐹‘(𝐺‘𝑛))) ⇒ ⊢ (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑁) = (seq1( + , 𝐻)‘(♯‘𝐴))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | phphashd 14638 | Corollary of the Pigeonhole Principle using equality. Equivalent of phpeqd 9255 expressed using the hash function. (Contributed by Rohan Ridenour, 3-Aug-2023.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → 𝐵 ⊆ 𝐴) & ⊢ (𝜑 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)) ⇒ ⊢ (𝜑 → 𝐴 = 𝐵) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | phphashrd 14639 | Corollary of the Pigeonhole Principle using equality. Equivalent of phphashd 14638 with reversed arguments. (Contributed by Rohan Ridenour, 3-Aug-2023.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝐵) & ⊢ (𝜑 → (♯‘𝐴) = (♯‘𝐵)) ⇒ ⊢ (𝜑 → 𝐴 = 𝐵) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashprlei 14640 | An unordered pair has at most two elements. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Feb-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin ∧ (♯‘{𝐴, 𝐵}) ≤ 2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2pr 14641* | A set of size two is an unordered pair. (Contributed by Alexander van der Vekens, 8-Dec-2017.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝑉) = 2) → ∃𝑎∃𝑏 𝑉 = {𝑎, 𝑏}) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2prde 14642* | A set of size two is an unordered pair of two different elements. (Contributed by Alexander van der Vekens, 8-Dec-2017.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝑉) = 2) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑉 = {𝑎, 𝑏})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2exprb 14643* | A set of size two is an unordered pair if and only if it contains two different elements. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Jan-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → ((♯‘𝑉) = 2 ↔ ∃𝑎∃𝑏(𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑉 = {𝑎, 𝑏}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2prb 14644* | A set of size two is a proper unordered pair. (Contributed by AV, 1-Nov-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → ((♯‘𝑉) = 2 ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑉 = {𝑎, 𝑏}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | prprrab 14645 | The set of proper pairs of elements of a given set expressed in two ways. (Contributed by AV, 24-Nov-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ {𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∖ {∅}) ∣ (♯‘𝑥) = 2} = {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (♯‘𝑥) = 2} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nehash2 14646 | The cardinality of a set with two distinct elements. (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Aug-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ 𝑉) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵) ⇒ ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘𝑃)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2prd 14647 | A set of size two is an unordered pair if it contains two different elements. (Contributed by Alexander van der Vekens, 9-Dec-2018.) (Proof shortened by AV, 16-Jun-2022.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑃 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑃) = 2) → ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → 𝑃 = {𝑋, 𝑌})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2pwpr 14648 | If the size of a subset of an unordered pair is 2, the subset is the pair itself. (Contributed by Alexander van der Vekens, 9-Dec-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (((♯‘𝑃) = 2 ∧ 𝑃 ∈ 𝒫 {𝑋, 𝑌}) → 𝑃 = {𝑋, 𝑌}) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashle2pr 14649* | A nonempty set of size less than or equal to two is an unordered pair of sets. (Contributed by AV, 24-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑃 ∈ 𝑉 ∧ 𝑃 ≠ ∅) → ((♯‘𝑃) ≤ 2 ↔ ∃𝑎∃𝑏 𝑃 = {𝑎, 𝑏})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashle2prv 14650* | A nonempty subset of a powerset of a class 𝑉 has size less than or equal to two iff it is an unordered pair of elements of 𝑉. (Contributed by AV, 24-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑃 ∈ (𝒫 𝑉 ∖ {∅}) → ((♯‘𝑃) ≤ 2 ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝑃 = {𝑎, 𝑏})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | pr2pwpr 14651* | The set of subsets of a pair having length 2 is the set of the pair as singleton. (Contributed by AV, 9-Dec-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → {𝑝 ∈ 𝒫 {𝐴, 𝐵} ∣ 𝑝 ≈ 2o} = {{𝐴, 𝐵}}) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashge2el2dif 14652* | A set with size at least 2 has at least 2 different elements. (Contributed by AV, 18-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 2 ≤ (♯‘𝐷)) → ∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 𝑥 ≠ 𝑦) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashge2el2difr 14653* | A set with at least 2 different elements has size at least 2. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐷 ∈ 𝑉 ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 𝑥 ≠ 𝑦) → 2 ≤ (♯‘𝐷)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashge2el2difb 14654* | A set has size at least 2 iff it has at least 2 different elements. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐷 ∈ 𝑉 → (2 ≤ (♯‘𝐷) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 𝑥 ≠ 𝑦)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashdmpropge2 14655 | The size of the domain of a class which contains two ordered pairs with different first components is greater than or equal to 2. (Contributed by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉) & ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊) & ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑋) & ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑌) & ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑍) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵) & ⊢ (𝜑 → {〈𝐴, 𝐶〉, 〈𝐵, 𝐷〉} ⊆ 𝐹) ⇒ ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘dom 𝐹)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashtplei 14656 | An unordered triple has at most three elements. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Feb-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∈ Fin ∧ (♯‘{𝐴, 𝐵, 𝐶}) ≤ 3) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashtpg 14657 | The size of an unordered triple of three different elements. (Contributed by Alexander van der Vekens, 10-Nov-2017.) (Revised by AV, 18-Sep-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑈 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑊) → ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐶 ≠ 𝐴) ↔ (♯‘{𝐴, 𝐵, 𝐶}) = 3)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash7g 14658 | The size of an unordered set of seven different elements. (Contributed by AV, 2-Aug-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ (𝐸 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉 ∧ 𝐺 ∈ 𝑉)) ∧ ((((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷) ∧ (𝐴 ≠ 𝐸 ∧ 𝐴 ≠ 𝐹 ∧ 𝐴 ≠ 𝐺)) ∧ ((𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷) ∧ (𝐵 ≠ 𝐸 ∧ 𝐵 ≠ 𝐹 ∧ 𝐵 ≠ 𝐺)) ∧ (𝐶 ≠ 𝐷 ∧ (𝐶 ≠ 𝐸 ∧ 𝐶 ≠ 𝐹 ∧ 𝐶 ≠ 𝐺))) ∧ ((𝐷 ≠ 𝐸 ∧ 𝐷 ≠ 𝐹 ∧ 𝐷 ≠ 𝐺) ∧ (𝐸 ≠ 𝐹 ∧ 𝐸 ≠ 𝐺 ∧ 𝐹 ≠ 𝐺)))) → (♯‘(({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∪ {𝐷}) ∪ {𝐸, 𝐹, 𝐺})) = 7) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashge3el3dif 14659* | A set with size at least 3 has at least 3 different elements. In contrast to hashge2el2dif 14652, which has an elementary proof, the dominance relation and 1-1 functions from a set with three elements which are known to be different are used to prove this theorem. Although there is also an elementary proof for this theorem, it might be much longer. After all, this proof should be kept because it can be used as template for proofs for higher cardinalities. (Contributed by AV, 20-Mar-2019.) (Proof modification is discouraged.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 3 ≤ (♯‘𝐷)) → ∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 ∃𝑧 ∈ 𝐷 (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝑥 ≠ 𝑧 ∧ 𝑦 ≠ 𝑧)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | elss2prb 14660* | An element of the set of subsets with two elements is a proper unordered pair. (Contributed by AV, 1-Nov-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑃 ∈ {𝑧 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (♯‘𝑧) = 2} ↔ ∃𝑥 ∈ 𝑉 ∃𝑦 ∈ 𝑉 (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝑃 = {𝑥, 𝑦})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash2sspr 14661* | A subset of size two is an unordered pair of elements of its superset. (Contributed by Alexander van der Vekens, 12-Jul-2017.) (Proof shortened by AV, 4-Nov-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑃 ∈ 𝒫 𝑉 ∧ (♯‘𝑃) = 2) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 𝑃 = {𝑎, 𝑏}) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | exprelprel 14662* | If there is an element of the set of subsets with two elements in a set, an unordered pair of sets is in the set. (Contributed by Alexander van der Vekens, 12-Jul-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∃𝑝 ∈ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (♯‘𝑒) = 2}𝑝 ∈ 𝑋 → ∃𝑣 ∈ 𝑉 ∃𝑤 ∈ 𝑉 {𝑣, 𝑤} ∈ 𝑋) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash3tr 14663* | A set of size three is an unordered triple. (Contributed by Alexander van der Vekens, 13-Sep-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝑉) = 3) → ∃𝑎∃𝑏∃𝑐 𝑉 = {𝑎, 𝑏, 𝑐}) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash1to3 14664* | If the size of a set is between 1 and 3 (inclusively), the set is a singleton or an unordered pair or an unordered triple. (Contributed by Alexander van der Vekens, 13-Sep-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 1 ≤ (♯‘𝑉) ∧ (♯‘𝑉) ≤ 3) → ∃𝑎∃𝑏∃𝑐(𝑉 = {𝑎} ∨ 𝑉 = {𝑎, 𝑏} ∨ 𝑉 = {𝑎, 𝑏, 𝑐})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash3tpde 14665* | A set of size three is an unordered triple of three different elements. (Contributed by AV, 21-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝑉) = 3) → ∃𝑎∃𝑏∃𝑐((𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑎 ≠ 𝑐 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐) ∧ 𝑉 = {𝑎, 𝑏, 𝑐})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash3tpexb 14666* | A set of size three is an unordered triple if and only if it contains three different elements. (Contributed by AV, 21-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → ((♯‘𝑉) = 3 ↔ ∃𝑎∃𝑏∃𝑐((𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑎 ≠ 𝑐 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐) ∧ 𝑉 = {𝑎, 𝑏, 𝑐}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hash3tpb 14667* | A set of size three is a proper unordered triple. (Contributed by AV, 21-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑉 ∈ 𝑊 → ((♯‘𝑉) = 3 ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 ((𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑎 ≠ 𝑐 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐) ∧ 𝑉 = {𝑎, 𝑏, 𝑐}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tpf1ofv0 14668* | The value of a one-to-one function onto a triple at 0. (Contributed by AV, 20-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (0..^3) ↦ if(𝑥 = 0, 𝐴, if(𝑥 = 1, 𝐵, 𝐶))) ⇒ ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝐹‘0) = 𝐴) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tpf1ofv1 14669* | The value of a one-to-one function onto a triple at 1. (Contributed by AV, 20-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (0..^3) ↦ if(𝑥 = 0, 𝐴, if(𝑥 = 1, 𝐵, 𝐶))) ⇒ ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐹‘1) = 𝐵) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tpf1ofv2 14670* | The value of a one-to-one function onto a triple at 2. (Contributed by AV, 20-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (0..^3) ↦ if(𝑥 = 0, 𝐴, if(𝑥 = 1, 𝐵, 𝐶))) ⇒ ⊢ (𝐶 ∈ 𝑉 → (𝐹‘2) = 𝐶) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tpf 14671* | A function into a (proper) triple. (Contributed by AV, 20-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (0..^3) ↦ if(𝑥 = 0, 𝐴, if(𝑥 = 1, 𝐵, 𝐶))) & ⊢ 𝑇 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ⇒ ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → 𝐹:(0..^3)⟶𝑇) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tpfo 14672* | A function onto a (proper) triple. (Contributed by AV, 20-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (0..^3) ↦ if(𝑥 = 0, 𝐴, if(𝑥 = 1, 𝐵, 𝐶))) & ⊢ 𝑇 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ⇒ ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → 𝐹:(0..^3)⟶onto𝑇) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tpf1o 14673* | A bijection onto a (proper) triple. (Contributed by AV, 21-Jul-2025.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (0..^3) ↦ if(𝑥 = 0, 𝐴, if(𝑥 = 1, 𝐵, 𝐶))) & ⊢ 𝑇 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ⇒ ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) ∧ (♯‘𝑇) = 3) → 𝐹:(0..^3)⟶1-1onto𝑇) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fundmge2nop0 14674 | A function with a domain containing (at least) two different elements is not an ordered pair. This stronger version of fundmge2nop 14675 (with the less restrictive requirement that (𝐺 ∖ {∅}) needs to be a function instead of 𝐺) is useful for proofs for extensible structures, see structn0fun 17358. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Proof shortened by AV, 15-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) → ¬ 𝐺 ∈ (V × V)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fundmge2nop 14675 | A function with a domain containing (at least) two different elements is not an ordered pair. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) (Proof shortened by AV, 9-Jun-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) → ¬ 𝐺 ∈ (V × V)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fun2dmnop0 14676 | A function with a domain containing (at least) two different elements is not an ordered pair. This stronger version of fun2dmnop 14677 (with the less restrictive requirement that (𝐺 ∖ {∅}) needs to be a function instead of 𝐺) is useful for proofs for extensible structures, see structn0fun 17358. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐴 ∈ V & ⊢ 𝐵 ∈ V ⇒ ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ dom 𝐺) → ¬ 𝐺 ∈ (V × V)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fun2dmnop 14677 | A function with a domain containing (at least) two different elements is not an ordered pair. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 9-Jun-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐴 ∈ V & ⊢ 𝐵 ∈ V ⇒ ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ dom 𝐺) → ¬ 𝐺 ∈ (V × V)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | hashdifsnp1 14678 | If the size of a set is a nonnegative integer increased by 1, the size of the set with one of its elements removed is this nonnegative integer. (Contributed by Alexander van der Vekens, 7-Jan-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ ℕ0) → ((♯‘𝑉) = (𝑌 + 1) → (♯‘(𝑉 ∖ {𝑁})) = 𝑌)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fi1uzind 14679* | Properties of an ordered pair with a finite first component with at least L elements, proven by finite induction on the size of the first component. This theorem can be applied for graphs (represented as ordered pairs of vertices and edges) with a finite number of vertices, usually with 𝐿 = 0 (see opfi1ind 14684) or 𝐿 = 1. (Contributed by AV, 22-Oct-2020.) (Revised by AV, 28-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐹 ∈ V & ⊢ 𝐿 ∈ ℕ0 & ⊢ ((𝑣 = 𝑉 ∧ 𝑒 = 𝐸) → (𝜓 ↔ 𝜑)) & ⊢ ((𝑣 = 𝑤 ∧ 𝑒 = 𝑓) → (𝜓 ↔ 𝜃)) & ⊢ (([𝑣 / 𝑎][𝑒 / 𝑏]𝜌 ∧ 𝑛 ∈ 𝑣) → [(𝑣 ∖ {𝑛}) / 𝑎][𝐹 / 𝑏]𝜌) & ⊢ ((𝑤 = (𝑣 ∖ {𝑛}) ∧ 𝑓 = 𝐹) → (𝜃 ↔ 𝜒)) & ⊢ (([𝑣 / 𝑎][𝑒 / 𝑏]𝜌 ∧ (♯‘𝑣) = 𝐿) → 𝜓) & ⊢ ((((𝑦 + 1) ∈ ℕ0 ∧ ([𝑣 / 𝑎][𝑒 / 𝑏]𝜌 ∧ (♯‘𝑣) = (𝑦 + 1) ∧ 𝑛 ∈ 𝑣)) ∧ 𝜒) → 𝜓) ⇒ ⊢ (([𝑉 / 𝑎][𝐸 / 𝑏]𝜌 ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝐿 ≤ (♯‘𝑉)) → 𝜑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | brfi1uzind 14680* | Properties of a binary relation with a finite first component with at least L elements, proven by finite induction on the size of the first component. This theorem can be applied for graphs (as binary relation between the set of vertices and an edge function) with a finite number of vertices, usually with 𝐿 = 0 (see brfi1ind 14681) or 𝐿 = 1. (Contributed by Alexander van der Vekens, 7-Jan-2018.) (Proof shortened by AV, 23-Oct-2020.) (Revised by AV, 28-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ Rel 𝐺 & ⊢ 𝐹 ∈ V & ⊢ 𝐿 ∈ ℕ0 & ⊢ ((𝑣 = 𝑉 ∧ 𝑒 = 𝐸) → (𝜓 ↔ 𝜑)) & ⊢ ((𝑣 = 𝑤 ∧ 𝑒 = 𝑓) → (𝜓 ↔ 𝜃)) & ⊢ ((𝑣𝐺𝑒 ∧ 𝑛 ∈ 𝑣) → (𝑣 ∖ {𝑛})𝐺𝐹) & ⊢ ((𝑤 = (𝑣 ∖ {𝑛}) ∧ 𝑓 = 𝐹) → (𝜃 ↔ 𝜒)) & ⊢ ((𝑣𝐺𝑒 ∧ (♯‘𝑣) = 𝐿) → 𝜓) & ⊢ ((((𝑦 + 1) ∈ ℕ0 ∧ (𝑣𝐺𝑒 ∧ (♯‘𝑣) = (𝑦 + 1) ∧ 𝑛 ∈ 𝑣)) ∧ 𝜒) → 𝜓) ⇒ ⊢ ((𝑉𝐺𝐸 ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝐿 ≤ (♯‘𝑉)) → 𝜑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | brfi1ind 14681* | Properties of a binary relation with a finite first component, proven by finite induction on the size of the first component. (Contributed by Alexander van der Vekens, 7-Jan-2018.) (Revised by AV, 28-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ Rel 𝐺 & ⊢ 𝐹 ∈ V & ⊢ ((𝑣 = 𝑉 ∧ 𝑒 = 𝐸) → (𝜓 ↔ 𝜑)) & ⊢ ((𝑣 = 𝑤 ∧ 𝑒 = 𝑓) → (𝜓 ↔ 𝜃)) & ⊢ ((𝑣𝐺𝑒 ∧ 𝑛 ∈ 𝑣) → (𝑣 ∖ {𝑛})𝐺𝐹) & ⊢ ((𝑤 = (𝑣 ∖ {𝑛}) ∧ 𝑓 = 𝐹) → (𝜃 ↔ 𝜒)) & ⊢ ((𝑣𝐺𝑒 ∧ (♯‘𝑣) = 0) → 𝜓) & ⊢ ((((𝑦 + 1) ∈ ℕ0 ∧ (𝑣𝐺𝑒 ∧ (♯‘𝑣) = (𝑦 + 1) ∧ 𝑛 ∈ 𝑣)) ∧ 𝜒) → 𝜓) ⇒ ⊢ ((𝑉𝐺𝐸 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝜑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | brfi1indALT 14682* | Alternate proof of brfi1ind 14681, which does not use brfi1uzind 14680. (Contributed by Alexander van der Vekens, 7-Jan-2018.) (New usage is discouraged.) (Proof modification is discouraged.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ Rel 𝐺 & ⊢ 𝐹 ∈ V & ⊢ ((𝑣 = 𝑉 ∧ 𝑒 = 𝐸) → (𝜓 ↔ 𝜑)) & ⊢ ((𝑣 = 𝑤 ∧ 𝑒 = 𝑓) → (𝜓 ↔ 𝜃)) & ⊢ ((𝑣𝐺𝑒 ∧ 𝑛 ∈ 𝑣) → (𝑣 ∖ {𝑛})𝐺𝐹) & ⊢ ((𝑤 = (𝑣 ∖ {𝑛}) ∧ 𝑓 = 𝐹) → (𝜃 ↔ 𝜒)) & ⊢ ((𝑣𝐺𝑒 ∧ (♯‘𝑣) = 0) → 𝜓) & ⊢ ((((𝑦 + 1) ∈ ℕ0 ∧ (𝑣𝐺𝑒 ∧ (♯‘𝑣) = (𝑦 + 1) ∧ 𝑛 ∈ 𝑣)) ∧ 𝜒) → 𝜓) ⇒ ⊢ ((𝑉𝐺𝐸 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝜑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opfi1uzind 14683* | Properties of an ordered pair with a finite first component with at least L elements, proven by finite induction on the size of the first component. This theorem can be applied for graphs (represented as ordered pairs of vertices and edges) with a finite number of vertices, usually with 𝐿 = 0 (see opfi1ind 14684) or 𝐿 = 1. (Contributed by AV, 22-Oct-2020.) (Revised by AV, 28-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐸 ∈ V & ⊢ 𝐹 ∈ V & ⊢ 𝐿 ∈ ℕ0 & ⊢ ((𝑣 = 𝑉 ∧ 𝑒 = 𝐸) → (𝜓 ↔ 𝜑)) & ⊢ ((𝑣 = 𝑤 ∧ 𝑒 = 𝑓) → (𝜓 ↔ 𝜃)) & ⊢ ((〈𝑣, 𝑒〉 ∈ 𝐺 ∧ 𝑛 ∈ 𝑣) → 〈(𝑣 ∖ {𝑛}), 𝐹〉 ∈ 𝐺) & ⊢ ((𝑤 = (𝑣 ∖ {𝑛}) ∧ 𝑓 = 𝐹) → (𝜃 ↔ 𝜒)) & ⊢ ((〈𝑣, 𝑒〉 ∈ 𝐺 ∧ (♯‘𝑣) = 𝐿) → 𝜓) & ⊢ ((((𝑦 + 1) ∈ ℕ0 ∧ (〈𝑣, 𝑒〉 ∈ 𝐺 ∧ (♯‘𝑣) = (𝑦 + 1) ∧ 𝑛 ∈ 𝑣)) ∧ 𝜒) → 𝜓) ⇒ ⊢ ((〈𝑉, 𝐸〉 ∈ 𝐺 ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝐿 ≤ (♯‘𝑉)) → 𝜑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opfi1ind 14684* | Properties of an ordered pair with a finite first component, proven by finite induction on the size of the first component. This theorem can be applied for graphs (represented as ordered pairs of vertices and edges) with a finite number of vertices, e.g., fusgrfis 29941. (Contributed by AV, 22-Oct-2020.) (Revised by AV, 28-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐸 ∈ V & ⊢ 𝐹 ∈ V & ⊢ ((𝑣 = 𝑉 ∧ 𝑒 = 𝐸) → (𝜓 ↔ 𝜑)) & ⊢ ((𝑣 = 𝑤 ∧ 𝑒 = 𝑓) → (𝜓 ↔ 𝜃)) & ⊢ ((〈𝑣, 𝑒〉 ∈ 𝐺 ∧ 𝑛 ∈ 𝑣) → 〈(𝑣 ∖ {𝑛}), 𝐹〉 ∈ 𝐺) & ⊢ ((𝑤 = (𝑣 ∖ {𝑛}) ∧ 𝑓 = 𝐹) → (𝜃 ↔ 𝜒)) & ⊢ ((〈𝑣, 𝑒〉 ∈ 𝐺 ∧ (♯‘𝑣) = 0) → 𝜓) & ⊢ ((((𝑦 + 1) ∈ ℕ0 ∧ (〈𝑣, 𝑒〉 ∈ 𝐺 ∧ (♯‘𝑣) = (𝑦 + 1) ∧ 𝑛 ∈ 𝑣)) ∧ 𝜒) → 𝜓) ⇒ ⊢ ((〈𝑉, 𝐸〉 ∈ 𝐺 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝜑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
This section is about words (or strings) over a set (alphabet) defined as finite sequences of symbols (or characters) being elements of the alphabet. Although it is often required that the underlying set/alphabet be nonempty, finite and not a proper class, these restrictions are not made in the current definition df-word 14686, see, for example, s1cli 14779: 〈“𝐴”〉 ∈ Word V. Note that the empty word ∅ (i.e., the empty set) is the only word over an empty alphabet, see 0wrd0 14712. The set Word 𝑆 of words over 𝑆 is the free monoid over 𝑆, where the monoid law is concatenation and the monoid unit is the empty word. Besides the definition of words themselves, several operations on words are defined in this section:
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| Syntax | cword 14685 | Syntax for the Word operator. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class Word 𝑆 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-word 14686* | Define the class of words over a set. A word (sometimes also called a string) is a finite sequence of symbols from a set (alphabet) 𝑆. Definition in Section 9.1 of [AhoHopUll] p. 318. The domain is forced to be an initial segment of ℕ0 so that two words with the same symbols in the same order be equal. The set Word 𝑆 is sometimes denoted by S*, using the Kleene star, although the Kleene star, or Kleene closure, is sometimes reserved to denote an operation on languages. The set Word 𝑆 equipped with concatenation is the free monoid over 𝑆, and the monoid unit is the empty word (see frmdval 19076). (Contributed by FL, 14-Jan-2014.) (Revised by Stefan O'Rear, 14-Aug-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ Word 𝑆 = {𝑤 ∣ ∃𝑙 ∈ ℕ0 𝑤:(0..^𝑙)⟶𝑆} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iswrd 14687* | Property of being a word over a set with an existential quantifier over the length. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) (Proof shortened by AV, 13-May-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑆 ↔ ∃𝑙 ∈ ℕ0 𝑊:(0..^𝑙)⟶𝑆) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdval 14688* | Value of the set of words over a set. (Contributed by Stefan O'Rear, 10-Aug-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑆 ∈ 𝑉 → Word 𝑆 = ∪ 𝑙 ∈ ℕ0 (𝑆 ↑m (0..^𝑙))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iswrdi 14689 | A zero-based sequence is a word. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑊:(0..^𝐿)⟶𝑆 → 𝑊 ∈ Word 𝑆) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdf 14690 | A word is a zero-based sequence with a recoverable upper limit. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑆 → 𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝑆) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdfd 14691 | A word is a zero-based sequence with a recoverable upper limit, deduction version. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑁 = (♯‘𝑊)) & ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Word 𝑆) ⇒ ⊢ (𝜑 → 𝑊:(0..^𝑁)⟶𝑆) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iswrdb 14692 | A word over an alphabet is a function from an open range of nonnegative integers (of length equal to the length of the word) into the alphabet. (Contributed by Alexander van der Vekens, 30-Jul-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑆 ↔ 𝑊:(0..^(♯‘𝑊))⟶𝑆) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrddm 14693 | The indices of a word (i.e. its domain regarded as function) are elements of an open range of nonnegative integers (of length equal to the length of the word). (Contributed by AV, 2-May-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑆 → dom 𝑊 = (0..^(♯‘𝑊))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sswrd 14694 | The set of words respects ordering on the base set. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) (Proof shortened by AV, 13-May-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑇 → Word 𝑆 ⊆ Word 𝑇) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | snopiswrd 14695 | A singleton of an ordered pair (with 0 as first component) is a word. (Contributed by AV, 23-Nov-2018.) (Proof shortened by AV, 18-Apr-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑆 ∈ 𝑉 → {〈0, 𝑆〉} ∈ Word 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdexg 14696 | The set of words over a set is a set. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) (Proof shortened by JJ, 18-Nov-2022.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑆 ∈ 𝑉 → Word 𝑆 ∈ V) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdexb 14697 | The set of words over a set is a set, bidirectional version. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Feb-2016.) (Proof shortened by AV, 23-Nov-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑆 ∈ V ↔ Word 𝑆 ∈ V) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdexi 14698 | The set of words over a set is a set, inference form. (Contributed by AV, 23-May-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑆 ∈ V ⇒ ⊢ Word 𝑆 ∈ V | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdsymbcl 14699 | A symbol within a word over an alphabet belongs to the alphabet. (Contributed by Alexander van der Vekens, 28-Jun-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝐼 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘𝐼) ∈ 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wrdfn 14700 | A word is a function with a zero-based sequence of integers as domain. (Contributed by Alexander van der Vekens, 13-Apr-2018.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑆 → 𝑊 Fn (0..^(♯‘𝑊))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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