Theorem wrdnfi 14251

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 14250	. . . . 5 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) = ((♯‘𝑉)↑𝑁))
2		hashcl 14071	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → (♯‘𝑉) ∈ ℕ0)
3		nn0expcl 13796	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝑉) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((♯‘𝑉)↑𝑁) ∈ ℕ0)
4	2, 3	sylan 580	. . . . 5 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((♯‘𝑉)↑𝑁) ∈ ℕ0)
5	1, 4	eqeltrd 2839	. . . 4 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0)
6	5	ex 413	. . 3 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) ∈ ℕ0))
7		lencl 14236	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑤) ∈ ℕ0)
8		eleq1 2826	. . . . . . . . . 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 3102	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → ∀𝑤 ∈ Word 𝑉 ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
12		rabeq0 4318	. . . . . . 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 6778	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) = (♯‘∅))
15		hash0 14082	. . . . 5 ⊢ (♯‘∅) = 0
16	14, 15	eqtrdi 2794	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}) = 0)
17		0nn0 12248	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℕ0
18	16, 17	eqeltrdi 2847	. . 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 14227	. . 3 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → Word 𝑉 ∈ V)
21		rabexg 5255	. . 3 ⊢ (Word 𝑉 ∈ V → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ V)
22		hashclb 14073	. . 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 256	1 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ Fin)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  {crab 3068  Vcvv 3432  ∅c0 4256  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  Fincfn 8733  0cc0 10871  ℕ₀cn0 12233  ↑cexp 13782  ♯chash 14044  Word cword 14217

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-oadd 8301  df-er 8498  df-map 8617  df-pm 8618  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-dju 9659  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-fzo 13383  df-seq 13722  df-exp 13783  df-hash 14045  df-word 14218

This theorem is referenced by:  wwlksnfi  28271  clwwlknfi  28409