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Theorem hashnexinjle

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. Also we introduce a one sided inequality to simplify a duplicateable proof. (Contributed by metakunt, 2-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses hashnexinjle.1 φ A Fin
hashnexinjle.2 φ B Fin
hashnexinjle.3 φ B < A
hashnexinjle.4 φ F : A B
hashnexinjle.5 φ A
Assertion hashnexinjle φ x A y A F x = F y x < y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hashnexinjle.1 φ A Fin
2 hashnexinjle.2 φ B Fin
3 hashnexinjle.3 φ B < A
4 hashnexinjle.4 φ F : A B
5 hashnexinjle.5 φ A
6 simpr φ x A y A F x = F y x < y x A y A F x = F y x < y
7 fveq2 x = z F x = F z
8 7 eqeq2d x = z F y = F x F y = F z
9 breq2 x = z y < x y < z
10 8 9 anbi12d x = z F y = F x y < x F y = F z y < z
11 fveqeq2 y = w F y = F z F w = F z
12 breq1 y = w y < z w < z
13 11 12 anbi12d y = w F y = F z y < z F w = F z w < z
14 10 13 cbvrex2vw x A y A F y = F x y < x z A w A F w = F z w < z
15 14 a1i φ x A y A F y = F x y < x z A w A F w = F z w < z
16 15 biimpd φ x A y A F y = F x y < x z A w A F w = F z w < z
17 16 imp φ x A y A F y = F x y < x z A w A F w = F z w < z
18 fveq2 z = y F z = F y
19 18 eqeq2d z = y F w = F z F w = F y
20 breq2 z = y w < z w < y
21 19 20 anbi12d z = y F w = F z w < z F w = F y w < y
22 fveqeq2 w = x F w = F y F x = F y
23 breq1 w = x w < y x < y
24 22 23 anbi12d w = x F w = F y w < y F x = F y x < y
25 21 24 cbvrex2vw z A w A F w = F z w < z y A x A F x = F y x < y
26 17 25 sylib φ x A y A F y = F x y < x y A x A F x = F y x < y
27 rexcom y A x A F x = F y x < y x A y A F x = F y x < y
28 26 27 sylib φ x A y A F y = F x y < x x A y A F x = F y x < y
29 1 2 3 4 hashnexinj φ x A y A F x = F y x y
30 simplrl φ x A y A F x = F y x y x < y F x = F y
31 simpr φ x A y A F x = F y x y x < y x < y
32 30 31 jca φ x A y A F x = F y x y x < y F x = F y x < y
33 32 orcd φ x A y A F x = F y x y x < y F x = F y x < y F y = F x y < x
34 simplrl φ x A y A F x = F y x y y < x F x = F y
35 34 eqcomd φ x A y A F x = F y x y y < x F y = F x
36 simpr φ x A y A F x = F y x y y < x y < x
37 35 36 jca φ x A y A F x = F y x y y < x F y = F x y < x
38 37 olcd φ x A y A F x = F y x y y < x F x = F y x < y F y = F x y < x
39 simprr φ x A y A F x = F y x y x y
40 simpl φ x A y A φ
41 simprl φ x A y A x A
42 40 41 jca φ x A y A φ x A
43 5 sselda φ x A x
44 42 43 syl φ x A y A x
45 44 adantr φ x A y A F x = F y x y x
46 simprr φ x A y A y A
47 40 46 jca φ x A y A φ y A
48 5 sselda φ y A y
49 47 48 syl φ x A y A y
50 49 adantr φ x A y A F x = F y x y y
51 45 50 lttri2d φ x A y A F x = F y x y x y x < y y < x
52 39 51 mpbid φ x A y A F x = F y x y x < y y < x
53 33 38 52 mpjaodan φ x A y A F x = F y x y F x = F y x < y F y = F x y < x
54 53 ex φ x A y A F x = F y x y F x = F y x < y F y = F x y < x
55 54 reximdvva φ x A y A F x = F y x y x A y A F x = F y x < y F y = F x y < x
56 55 imp φ x A y A F x = F y x y x A y A F x = F y x < y F y = F x y < x
57 r19.43 y A F x = F y x < y F y = F x y < x y A F x = F y x < y y A F y = F x y < x
58 57 rexbii x A y A F x = F y x < y F y = F x y < x x A y A F x = F y x < y y A F y = F x y < x
59 56 58 sylib φ x A y A F x = F y x y x A y A F x = F y x < y y A F y = F x y < x
60 r19.43 x A y A F x = F y x < y y A F y = F x y < x x A y A F x = F y x < y x A y A F y = F x y < x
61 59 60 sylib φ x A y A F x = F y x y x A y A F x = F y x < y x A y A F y = F x y < x
62 61 ex φ x A y A F x = F y x y x A y A F x = F y x < y x A y A F y = F x y < x
63 29 62 mpd φ x A y A F x = F y x < y x A y A F y = F x y < x
64 6 28 63 mpjaodan φ x A y A F x = F y x < y