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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 bilani φ x A y A F y = F x y < x z A w A F w = F z w < z
16 fveq2 z = y F z = F y
17 16 eqeq2d z = y F w = F z F w = F y
18 breq2 z = y w < z w < y
19 17 18 anbi12d z = y F w = F z w < z F w = F y w < y
20 fveqeq2 w = x F w = F y F x = F y
21 breq1 w = x w < y x < y
22 20 21 anbi12d w = x F w = F y w < y F x = F y x < y
23 19 22 cbvrex2vw z A w A F w = F z w < z y A x A F x = F y x < y
24 15 23 sylib φ x A y A F y = F x y < x y A x A F x = F y x < y
25 rexcom y A x A F x = F y x < y x A y A F x = F y x < y
26 24 25 sylib φ x A y A F y = F x y < x x A y A F x = F y x < y
27 1 2 3 4 hashnexinj φ x A y A F x = F y x y
28 simplrl φ x A y A F x = F y x y x < y F x = F y
29 simpr φ x A y A F x = F y x y x < y x < y
30 28 29 jca φ x A y A F x = F y x y x < y F x = F y x < y
31 30 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
32 simplrl φ x A y A F x = F y x y y < x F x = F y
33 32 eqcomd φ x A y A F x = F y x y y < x F y = F x
34 simpr φ x A y A F x = F y x y y < x y < x
35 33 34 jca φ x A y A F x = F y x y y < x F y = F x y < x
36 35 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
37 simprr φ x A y A F x = F y x y x y
38 simpl φ x A y A φ
39 simprl φ x A y A x A
40 38 39 jca φ x A y A φ x A
41 5 sselda φ x A x
42 40 41 syl φ x A y A x
43 42 adantr φ x A y A F x = F y x y x
44 simprr φ x A y A y A
45 38 44 jca φ x A y A φ y A
46 5 sselda φ y A y
47 45 46 syl φ x A y A y
48 47 adantr φ x A y A F x = F y x y y
49 43 48 lttri2d φ x A y A F x = F y x y x y x < y y < x
50 37 49 mpbid φ x A y A F x = F y x y x < y y < x
51 31 36 50 mpjaodan φ x A y A F x = F y x y F x = F y x < y F y = F x y < x
52 51 ex φ x A y A F x = F y x y F x = F y x < y F y = F x y < x
53 52 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
54 53 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
55 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
56 55 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
57 54 56 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
58 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
59 57 58 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
60 59 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
61 27 60 mpd φ x A y A F x = F y x < y x A y A F y = F x y < x
62 6 26 61 mpjaodan φ x A y A F x = F y x < y