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Theorem hashnexinj

Description: If the number of elements of the domain are greater than the number of elements in a codomain, then there are two different values that map to the same. (Contributed by metakunt, 2-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses hashnexinj.1 φ A Fin
hashnexinj.2 φ B Fin
hashnexinj.3 φ B < A
hashnexinj.4 φ F : A B
Assertion hashnexinj φ x A y A F x = F y x y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hashnexinj.1 φ A Fin
2 hashnexinj.2 φ B Fin
3 hashnexinj.3 φ B < A
4 hashnexinj.4 φ F : A B
5 hashcl B Fin B 0
6 2 5 syl φ B 0
7 6 nn0red φ B
8 hashcl A Fin A 0
9 1 8 syl φ A 0
10 9 nn0red φ A
11 7 10 ltnled φ B < A ¬ A B
12 3 11 mpbid φ ¬ A B
13 hashdom A Fin B Fin A B A B
14 1 2 13 syl2anc φ A B A B
15 14 notbid φ ¬ A B ¬ A B
16 15 biimpd φ ¬ A B ¬ A B
17 12 16 mpd φ ¬ A B
18 brdomg B Fin A B f f : A 1-1 B
19 18 notbid B Fin ¬ A B ¬ f f : A 1-1 B
20 19 biimpd B Fin ¬ A B ¬ f f : A 1-1 B
21 2 20 syl φ ¬ A B ¬ f f : A 1-1 B
22 17 21 mpd φ ¬ f f : A 1-1 B
23 alnex f ¬ f : A 1-1 B ¬ f f : A 1-1 B
24 22 23 sylibr φ f ¬ f : A 1-1 B
25 2 1 4 elmapdd φ F B A
26 f1eq1 f = F f : A 1-1 B F : A 1-1 B
27 26 notbid f = F ¬ f : A 1-1 B ¬ F : A 1-1 B
28 27 spcgv F B A f ¬ f : A 1-1 B ¬ F : A 1-1 B
29 25 28 syl φ f ¬ f : A 1-1 B ¬ F : A 1-1 B
30 24 29 mpd φ ¬ F : A 1-1 B
31 dff13 F : A 1-1 B F : A B x A y A F x = F y x = y
32 iman F x = F y x = y ¬ F x = F y ¬ x = y
33 df-ne x y ¬ x = y
34 33 anbi2i F x = F y x y F x = F y ¬ x = y
35 32 34 xchbinxr F x = F y x = y ¬ F x = F y x y
36 35 2ralbii x A y A F x = F y x = y x A y A ¬ F x = F y x y
37 ralnex2 x A y A ¬ F x = F y x y ¬ x A y A F x = F y x y
38 36 37 bitri x A y A F x = F y x = y ¬ x A y A F x = F y x y
39 38 anbi2i F : A B x A y A F x = F y x = y F : A B ¬ x A y A F x = F y x y
40 31 39 bitri F : A 1-1 B F : A B ¬ x A y A F x = F y x y
41 40 a1i φ F : A 1-1 B F : A B ¬ x A y A F x = F y x y
42 41 notbid φ ¬ F : A 1-1 B ¬ F : A B ¬ x A y A F x = F y x y
43 42 biimpd φ ¬ F : A 1-1 B ¬ F : A B ¬ x A y A F x = F y x y
44 30 43 mpd φ ¬ F : A B ¬ x A y A F x = F y x y
45 4 44 mpnanrd φ ¬ ¬ x A y A F x = F y x y
46 45 notnotrd φ x A y A F x = F y x y