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Theorem s7f1o

Description: A length 7 word with mutually different symbols is a one-to-one function onto the set of the symbols. (Contributed by AV, 2-Aug-2025)

Ref Expression
Assertion s7f1o ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ( 𝐾 = ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ → 𝐾 : ( 0 ..^ 7 ) –1-1-onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 s7cli ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ∈ Word V
2 wrdf ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ∈ Word V → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ ( ♯ ‘ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ) ) ⟶ V )
3 s7len ( ♯ ‘ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ) = 7
4 3 oveq2i ( 0 ..^ ( ♯ ‘ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ) ) = ( 0 ..^ 7 )
5 4 feq2i ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ ( ♯ ‘ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ) ) ⟶ V ↔ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) ⟶ V )
6 ffn ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) ⟶ V → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ Fn ( 0 ..^ 7 ) )
7 5 6 sylbi ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ ( ♯ ‘ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ) ) ⟶ V → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ Fn ( 0 ..^ 7 ) )
8 1 2 7 mp2b ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ Fn ( 0 ..^ 7 )
9 8 a1i ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ Fn ( 0 ..^ 7 ) )
10 dffn4 ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ Fn ( 0 ..^ 7 ) ↔ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ran ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ )
11 9 10 sylib ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ran ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ )
12 simp1 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) → 𝐴𝑉 )
13 12 3ad2ant1 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐴𝑉 )
14 simp2 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) → 𝐵𝑉 )
15 14 3ad2ant1 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐵𝑉 )
16 simp3 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) → 𝐶𝑉 )
17 16 3ad2ant1 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐶𝑉 )
18 simp2 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐷𝑉 )
19 simp1 ( ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) → 𝐸𝑉 )
20 19 3ad2ant3 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐸𝑉 )
21 simp2 ( ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) → 𝐹𝑉 )
22 21 3ad2ant3 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐹𝑉 )
23 simp3 ( ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) → 𝐺𝑉 )
24 23 3ad2ant3 ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → 𝐺𝑉 )
25 13 15 17 18 20 22 24 s7rn ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → ran ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ = ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
26 foeq3 ( ran ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ = ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) → ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ran ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ↔ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )
27 25 26 syl ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ran ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ ↔ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )
28 11 27 mpbid ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
29 28 adantr ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
30 7nn0 7 ∈ ℕ0
31 hashfzo0 ( 7 ∈ ℕ0 → ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 7 ) ) = 7 )
32 30 31 ax-mp ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 7 ) ) = 7
33 hash7g ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ( ♯ ‘ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) = 7 )
34 32 33 eqtr4id ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 7 ) ) = ( ♯ ‘ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )
35 fzofi ( 0 ..^ 7 ) ∈ Fin
36 tpfi { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∈ Fin
37 snfi { 𝐷 } ∈ Fin
38 unfi ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∈ Fin ∧ { 𝐷 } ∈ Fin ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∈ Fin )
39 36 37 38 mp2an ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∈ Fin
40 tpfi { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ∈ Fin
41 unfi ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∈ Fin ∧ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ∈ Fin ) → ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∈ Fin )
42 39 40 41 mp2an ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∈ Fin
43 hashen ( ( ( 0 ..^ 7 ) ∈ Fin ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∈ Fin ) → ( ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 7 ) ) = ( ♯ ‘ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) ↔ ( 0 ..^ 7 ) ≈ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )
44 35 42 43 mp2an ( ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 7 ) ) = ( ♯ ‘ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) ↔ ( 0 ..^ 7 ) ≈ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
45 34 44 sylib ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ( 0 ..^ 7 ) ≈ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
46 42 a1i ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∈ Fin )
47 fofinf1o ( ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∧ ( 0 ..^ 7 ) ≈ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ∈ Fin ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –1-1-onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
48 29 45 46 47 syl3anc ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –1-1-onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) )
49 f1oeq1 ( 𝐾 = ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ → ( 𝐾 : ( 0 ..^ 7 ) –1-1-onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ↔ ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ : ( 0 ..^ 7 ) –1-1-onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )
50 48 49 syl5ibrcom ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑉𝐶𝑉 ) ∧ 𝐷𝑉 ∧ ( 𝐸𝑉𝐹𝑉𝐺𝑉 ) ) ∧ ( ( ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐴𝐷 ) ∧ ( 𝐴𝐸𝐴𝐹𝐴𝐺 ) ) ∧ ( ( 𝐵𝐶𝐵𝐷 ) ∧ ( 𝐵𝐸𝐵𝐹𝐵𝐺 ) ) ∧ ( 𝐶𝐷 ∧ ( 𝐶𝐸𝐶𝐹𝐶𝐺 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷𝐸𝐷𝐹𝐷𝐺 ) ∧ ( 𝐸𝐹𝐸𝐺𝐹𝐺 ) ) ) ) → ( 𝐾 = ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐸 𝐹 𝐺 ”⟩ → 𝐾 : ( 0 ..^ 7 ) –1-1-onto→ ( ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∪ { 𝐷 } ) ∪ { 𝐸 , 𝐹 , 𝐺 } ) ) )