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Theorem birthdaylem1

Description: Lemma for birthday . (Contributed by Mario Carneiro, 17-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses birthday.s ⊢ S = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N
birthday.t ⊢ T = f | f : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N
Assertion birthdaylem1 ⊢ T ⊆ S ∧ S ∈ Fin ∧ N ∈ ℕ → S ≠ ∅

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 birthday.s ⊢ S = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N
2 birthday.t ⊢ T = f | f : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N
3 f1f ⊢ f : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N → f : 1 … K ⟶ 1 … N
4 3 ss2abi ⊢ f | f : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N ⊆ f | f : 1 … K ⟶ 1 … N
5 4 2 1 3sstr4i ⊢ T ⊆ S
6 fzfi ⊢ 1 … N ∈ Fin
7 fzfi ⊢ 1 … K ∈ Fin
8 mapvalg ⊢ 1 … N ∈ Fin ∧ 1 … K ∈ Fin → 1 … N 1 … K = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N
9 6 7 8 mp2an ⊢ 1 … N 1 … K = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N
10 1 9 eqtr4i ⊢ S = 1 … N 1 … K
11 mapfi ⊢ 1 … N ∈ Fin ∧ 1 … K ∈ Fin → 1 … N 1 … K ∈ Fin
12 6 7 11 mp2an ⊢ 1 … N 1 … K ∈ Fin
13 10 12 eqeltri ⊢ S ∈ Fin
14 elfz1end ⊢ N ∈ ℕ ↔ N ∈ 1 … N
15 ne0i ⊢ N ∈ 1 … N → 1 … N ≠ ∅
16 14 15 sylbi ⊢ N ∈ ℕ → 1 … N ≠ ∅
17 10 eqeq1i ⊢ S = ∅ ↔ 1 … N 1 … K = ∅
18 ovex ⊢ 1 … N ∈ V
19 ovex ⊢ 1 … K ∈ V
20 18 19 map0 ⊢ 1 … N 1 … K = ∅ ↔ 1 … N = ∅ ∧ 1 … K ≠ ∅
21 20 simplbi ⊢ 1 … N 1 … K = ∅ → 1 … N = ∅
22 17 21 sylbi ⊢ S = ∅ → 1 … N = ∅
23 22 necon3i ⊢ 1 … N ≠ ∅ → S ≠ ∅
24 16 23 syl ⊢ N ∈ ℕ → S ≠ ∅
25 5 13 24 3pm3.2i ⊢ T ⊆ S ∧ S ∈ Fin ∧ N ∈ ℕ → S ≠ ∅