Theorem wrdnfi 14531

Description: If there is only a finite number of symbols, the number of words of a fixed length over these symbols is also finite. (Contributed by Alexander van der Vekens, 25-Mar-2018.) Remove unnecessary antecedent. (Revised by JJ, 18-Nov-2022.)

Assertion

Ref	Expression
wrdnfi	⊢ (𝑉 ∈ Fin → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ Fin)

Distinct variable groups:   𝑤,𝑁   𝑤,𝑉

Proof of Theorem wrdnfi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashwrdn 14530	. . . . 5 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) = ((♯‘𝑉)↑𝑁))
2		hashcl 14348	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → (♯‘𝑉) ∈ ℕ0)
3		nn0expcl 14073	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝑉) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((♯‘𝑉)↑𝑁) ∈ ℕ0)
4	2, 3	sylan 579	. . . . 5 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((♯‘𝑉)↑𝑁) ∈ ℕ0)
5	1, 4	eqeltrd 2829	. . . 4 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0)
6	5	ex 412	. . 3 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0))
7		lencl 14516	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑤) ∈ ℕ0)
8		eleq1 2817	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((♯‘𝑤) = 𝑁 → ((♯‘𝑤) ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ ℕ0))
9	7, 8	syl5ibcom 244	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 ∈ Word 𝑉 → ((♯‘𝑤) = 𝑁 → 𝑁 ∈ ℕ0))
10	9	con3rr3 155	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑤 ∈ Word 𝑉 → ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁))
11	10	ralrimiv 3142	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → ∀𝑤 ∈ Word 𝑉 ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
12		rabeq0 4385	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} = ∅ ↔ ∀𝑤 ∈ Word 𝑉 ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
13	11, 12	sylibr 233	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} = ∅)
14	13	fveq2d 6901	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) = (♯‘∅))
15		hash0 14359	. . . . 5 ⊢ (♯‘∅) = 0
16	14, 15	eqtrdi 2784	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) = 0)
17		0nn0 12518	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℕ0
18	16, 17	eqeltrdi 2837	. . 3 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0)
19	6, 18	pm2.61d1 180	. 2 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0)
20		wrdexg 14507	. . 3 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → Word 𝑉 ∈ V)
21		rabexg 5333	. . 3 ⊢ (Word 𝑉 ∈ V → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ V)
22		hashclb 14350	. . 3 ⊢ ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ V → ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ Fin ↔ (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0))
23	20, 21, 22	3syl 18	. 2 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ Fin ↔ (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0))
24	19, 23	mpbird 257	1 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ Fin)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ∀wral 3058  {crab 3429  Vcvv 3471  ∅c0 4323  ‘cfv 6548  (class class class)co 7420  Fincfn 8964  0cc0 11139  ℕ₀cn0 12503  ↑cexp 14059  ♯chash 14322  Word cword 14497

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-oadd 8491  df-er 8725  df-map 8847  df-pm 8848  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-dju 9925  df-card 9963  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-nn 12244  df-n0 12504  df-z 12590  df-uz 12854  df-fz 13518  df-fzo 13661  df-seq 14000  df-exp 14060  df-hash 14323  df-word 14498

This theorem is referenced by:  wwlksnfi  29730  clwwlknfi  29868  upwrdfi  46273