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Theorem hashf1lem2

Description: Lemma for hashf1 . (Contributed by Mario Carneiro, 17-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses hashf1lem2.1 φ A Fin
hashf1lem2.2 φ B Fin
hashf1lem2.3 φ ¬ z A
hashf1lem2.4 φ A + 1 B
Assertion hashf1lem2 φ f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hashf1lem2.1 φ A Fin
2 hashf1lem2.2 φ B Fin
3 hashf1lem2.3 φ ¬ z A
4 hashf1lem2.4 φ A + 1 B
5 ssid f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B
6 mapfi B Fin A Fin B A Fin
7 2 1 6 syl2anc φ B A Fin
8 f1f f : A 1-1 B f : A B
9 2 1 elmapd φ f B A f : A B
10 8 9 syl5ibr φ f : A 1-1 B f B A
11 10 abssdv φ f | f : A 1-1 B B A
12 7 11 ssfid φ f | f : A 1-1 B Fin
13 sseq1 x = x f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B
14 eleq2 x = f A x f A
15 noel ¬ f A
16 15 pm2.21i f A f
17 14 16 syl6bi x = f A x f
18 17 adantrd x = f A x f : A z 1-1 B f
19 18 abssdv x = f | f A x f : A z 1-1 B
20 ss0 f | f A x f : A z 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B =
21 19 20 syl x = f | f A x f : A z 1-1 B =
22 21 fveq2d x = f | f A x f : A z 1-1 B =
23 hash0 = 0
24 22 23 eqtrdi x = f | f A x f : A z 1-1 B = 0
25 fveq2 x = x =
26 25 23 eqtrdi x = x = 0
27 26 oveq2d x = B A x = B A 0
28 24 27 eqeq12d x = f | f A x f : A z 1-1 B = B A x 0 = B A 0
29 13 28 imbi12d x = x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x f | f : A 1-1 B 0 = B A 0
30 29 imbi2d x = φ x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x φ f | f : A 1-1 B 0 = B A 0
31 sseq1 x = y x f | f : A 1-1 B y f | f : A 1-1 B
32 eleq2 x = y f A x f A y
33 32 anbi1d x = y f A x f : A z 1-1 B f A y f : A z 1-1 B
34 33 abbidv x = y f | f A x f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B
35 34 fveq2d x = y f | f A x f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B
36 fveq2 x = y x = y
37 36 oveq2d x = y B A x = B A y
38 35 37 eqeq12d x = y f | f A x f : A z 1-1 B = B A x f | f A y f : A z 1-1 B = B A y
39 31 38 imbi12d x = y x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x y f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y
40 39 imbi2d x = y φ x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x φ y f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y
41 sseq1 x = y a x f | f : A 1-1 B y a f | f : A 1-1 B
42 eleq2 x = y a f A x f A y a
43 42 anbi1d x = y a f A x f : A z 1-1 B f A y a f : A z 1-1 B
44 43 abbidv x = y a f | f A x f : A z 1-1 B = f | f A y a f : A z 1-1 B
45 44 fveq2d x = y a f | f A x f : A z 1-1 B = f | f A y a f : A z 1-1 B
46 fveq2 x = y a x = y a
47 46 oveq2d x = y a B A x = B A y a
48 45 47 eqeq12d x = y a f | f A x f : A z 1-1 B = B A x f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
49 41 48 imbi12d x = y a x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
50 49 imbi2d x = y a φ x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x φ y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
51 sseq1 x = f | f : A 1-1 B x f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B
52 f1eq1 f = y f : A 1-1 B y : A 1-1 B
53 52 cbvabv f | f : A 1-1 B = y | y : A 1-1 B
54 53 eqeq2i x = f | f : A 1-1 B x = y | y : A 1-1 B
55 ssun1 A A z
56 f1ssres f : A z 1-1 B A A z f A : A 1-1 B
57 55 56 mpan2 f : A z 1-1 B f A : A 1-1 B
58 vex f V
59 58 resex f A V
60 f1eq1 y = f A y : A 1-1 B f A : A 1-1 B
61 59 60 elab f A y | y : A 1-1 B f A : A 1-1 B
62 57 61 sylibr f : A z 1-1 B f A y | y : A 1-1 B
63 eleq2 x = y | y : A 1-1 B f A x f A y | y : A 1-1 B
64 62 63 syl5ibr x = y | y : A 1-1 B f : A z 1-1 B f A x
65 64 pm4.71rd x = y | y : A 1-1 B f : A z 1-1 B f A x f : A z 1-1 B
66 65 bicomd x = y | y : A 1-1 B f A x f : A z 1-1 B f : A z 1-1 B
67 66 abbidv x = y | y : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = f | f : A z 1-1 B
68 54 67 sylbi x = f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = f | f : A z 1-1 B
69 68 fveq2d x = f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = f | f : A z 1-1 B
70 fveq2 x = f | f : A 1-1 B x = f | f : A 1-1 B
71 70 oveq2d x = f | f : A 1-1 B B A x = B A f | f : A 1-1 B
72 69 71 eqeq12d x = f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B
73 51 72 imbi12d x = f | f : A 1-1 B x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B
74 73 imbi2d x = f | f : A 1-1 B φ x f | f : A 1-1 B f | f A x f : A z 1-1 B = B A x φ f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B
75 hashcl B Fin B 0
76 2 75 syl φ B 0
77 76 nn0cnd φ B
78 hashcl A Fin A 0
79 1 78 syl φ A 0
80 79 nn0cnd φ A
81 77 80 subcld φ B A
82 81 mul01d φ B A 0 = 0
83 82 eqcomd φ 0 = B A 0
84 83 a1d φ f | f : A 1-1 B 0 = B A 0
85 ssun1 y y a
86 sstr y y a y a f | f : A 1-1 B y f | f : A 1-1 B
87 85 86 mpan y a f | f : A 1-1 B y f | f : A 1-1 B
88 87 imim1i y f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y
89 oveq1 f | f A y f : A z 1-1 B = B A y f | f A y f : A z 1-1 B + B - A = B A y + B - A
90 elun f A y a f A y f A a
91 59 elsn f A a f A = a
92 91 orbi2i f A y f A a f A y f A = a
93 90 92 bitri f A y a f A y f A = a
94 93 anbi1i f A y a f : A z 1-1 B f A y f A = a f : A z 1-1 B
95 andir f A y f A = a f : A z 1-1 B f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B
96 94 95 bitri f A y a f : A z 1-1 B f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B
97 96 abbii f | f A y a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B
98 unab f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B
99 97 98 eqtr4i f | f A y a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B
100 99 fveq2i f | f A y a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B
101 snfi z Fin
102 unfi A Fin z Fin A z Fin
103 1 101 102 sylancl φ A z Fin
104 mapvalg B Fin A z Fin B A z = f | f : A z B
105 2 103 104 syl2anc φ B A z = f | f : A z B
106 mapfi B Fin A z Fin B A z Fin
107 2 103 106 syl2anc φ B A z Fin
108 105 107 eqeltrrd φ f | f : A z B Fin
109 f1f f : A z 1-1 B f : A z B
110 109 adantl f A y f : A z 1-1 B f : A z B
111 110 ss2abi f | f A y f : A z 1-1 B f | f : A z B
112 ssfi f | f : A z B Fin f | f A y f : A z 1-1 B f | f : A z B f | f A y f : A z 1-1 B Fin
113 108 111 112 sylancl φ f | f A y f : A z 1-1 B Fin
114 113 adantr φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B Fin
115 109 adantl f A = a f : A z 1-1 B f : A z B
116 115 ss2abi f | f A = a f : A z 1-1 B f | f : A z B
117 ssfi f | f : A z B Fin f | f A = a f : A z 1-1 B f | f : A z B f | f A = a f : A z 1-1 B Fin
118 108 116 117 sylancl φ f | f A = a f : A z 1-1 B Fin
119 118 adantr φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B Fin
120 inab f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B
121 simprlr φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B ¬ a y
122 abn0 f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B f f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B
123 simprl f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B f A = a
124 simpll f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B f A y
125 123 124 eqeltrrd f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B a y
126 125 exlimiv f f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B a y
127 122 126 sylbi f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B a y
128 127 necon1bi ¬ a y f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B =
129 121 128 syl φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B f A = a f : A z 1-1 B =
130 120 129 eqtrid φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B =
131 hashun f | f A y f : A z 1-1 B Fin f | f A = a f : A z 1-1 B Fin f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B + f | f A = a f : A z 1-1 B
132 114 119 130 131 syl3anc φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B + f | f A = a f : A z 1-1 B
133 100 132 eqtrid φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B + f | f A = a f : A z 1-1 B
134 simpr y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B y a f | f : A 1-1 B
135 134 unssbd y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B a f | f : A 1-1 B
136 vex a V
137 136 snss a f | f : A 1-1 B a f | f : A 1-1 B
138 135 137 sylibr y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B a f | f : A 1-1 B
139 f1eq1 f = a f : A 1-1 B a : A 1-1 B
140 136 139 elab a f | f : A 1-1 B a : A 1-1 B
141 138 140 sylib y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B a : A 1-1 B
142 80 adantr φ a : A 1-1 B A
143 118 adantr φ a : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B Fin
144 hashcl f | f A = a f : A z 1-1 B Fin f | f A = a f : A z 1-1 B 0
145 143 144 syl φ a : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B 0
146 145 nn0cnd φ a : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B
147 142 146 pncan2d φ a : A 1-1 B A + f | f A = a f : A z 1-1 B - A = f | f A = a f : A z 1-1 B
148 f1f1orn a : A 1-1 B a : A 1-1 onto ran a
149 148 adantl φ a : A 1-1 B a : A 1-1 onto ran a
150 f1oen3g a V a : A 1-1 onto ran a A ran a
151 136 149 150 sylancr φ a : A 1-1 B A ran a
152 hasheni A ran a A = ran a
153 151 152 syl φ a : A 1-1 B A = ran a
154 1 adantr φ a : A 1-1 B A Fin
155 2 adantr φ a : A 1-1 B B Fin
156 3 adantr φ a : A 1-1 B ¬ z A
157 4 adantr φ a : A 1-1 B A + 1 B
158 simpr φ a : A 1-1 B a : A 1-1 B
159 154 155 156 157 158 hashf1lem1 φ a : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B B ran a
160 hasheni f | f A = a f : A z 1-1 B B ran a f | f A = a f : A z 1-1 B = B ran a
161 159 160 syl φ a : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = B ran a
162 153 161 oveq12d φ a : A 1-1 B A + f | f A = a f : A z 1-1 B = ran a + B ran a
163 f1f a : A 1-1 B a : A B
164 163 frnd a : A 1-1 B ran a B
165 164 adantl φ a : A 1-1 B ran a B
166 155 165 ssfid φ a : A 1-1 B ran a Fin
167 diffi B Fin B ran a Fin
168 155 167 syl φ a : A 1-1 B B ran a Fin
169 disjdif ran a B ran a =
170 169 a1i φ a : A 1-1 B ran a B ran a =
171 hashun ran a Fin B ran a Fin ran a B ran a = ran a B ran a = ran a + B ran a
172 166 168 170 171 syl3anc φ a : A 1-1 B ran a B ran a = ran a + B ran a
173 undif ran a B ran a B ran a = B
174 165 173 sylib φ a : A 1-1 B ran a B ran a = B
175 174 fveq2d φ a : A 1-1 B ran a B ran a = B
176 162 172 175 3eqtr2d φ a : A 1-1 B A + f | f A = a f : A z 1-1 B = B
177 176 oveq1d φ a : A 1-1 B A + f | f A = a f : A z 1-1 B - A = B A
178 147 177 eqtr3d φ a : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = B A
179 141 178 sylan2 φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A = a f : A z 1-1 B = B A
180 179 oveq2d φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B + f | f A = a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B + B - A
181 133 180 eqtrd φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = f | f A y f : A z 1-1 B + B - A
182 hashunsng a V y Fin ¬ a y y a = y + 1
183 182 elv y Fin ¬ a y y a = y + 1
184 183 ad2antrl φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B y a = y + 1
185 184 oveq2d φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B B A y a = B A y + 1
186 81 adantr φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B B A
187 simprll φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B y Fin
188 hashcl y Fin y 0
189 187 188 syl φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B y 0
190 189 nn0cnd φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B y
191 1cnd φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B 1
192 186 190 191 adddid φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B B A y + 1 = B A y + B A 1
193 186 mulid1d φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B B A 1 = B A
194 193 oveq2d φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B B A y + B A 1 = B A y + B - A
195 185 192 194 3eqtrd φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B B A y a = B A y + B - A
196 181 195 eqeq12d φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a f | f A y f : A z 1-1 B + B - A = B A y + B - A
197 89 196 syl5ibr φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
198 197 expr φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
199 198 a2d φ y Fin ¬ a y y a f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
200 88 199 syl5 φ y Fin ¬ a y y f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
201 200 expcom y Fin ¬ a y φ y f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
202 201 a2d y Fin ¬ a y φ y f | f : A 1-1 B f | f A y f : A z 1-1 B = B A y φ y a f | f : A 1-1 B f | f A y a f : A z 1-1 B = B A y a
203 30 40 50 74 84 202 findcard2s f | f : A 1-1 B Fin φ f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B
204 12 203 mpcom φ f | f : A 1-1 B f | f : A 1-1 B f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B
205 5 204 mpi φ f | f : A z 1-1 B = B A f | f : A 1-1 B