MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hashxplem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hashxplem 13220
Description: Lemma for hashxp 13221. (Contributed by Paul Chapman, 30-Nov-2012.)
Hypothesis
Ref Expression
hashxplem.1 𝐵 ∈ Fin
Assertion
Ref Expression
hashxplem (𝐴 ∈ Fin → (#‘(𝐴 × 𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵)))

Proof of Theorem hashxplem
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 xpeq1 5128 . . . 4 (𝑥 = ∅ → (𝑥 × 𝐵) = (∅ × 𝐵))
21fveq2d 6195 . . 3 (𝑥 = ∅ → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘(∅ × 𝐵)))
3 fveq2 6191 . . . 4 (𝑥 = ∅ → (#‘𝑥) = (#‘∅))
43oveq1d 6665 . . 3 (𝑥 = ∅ → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘∅) · (#‘𝐵)))
52, 4eqeq12d 2637 . 2 (𝑥 = ∅ → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘(∅ × 𝐵)) = ((#‘∅) · (#‘𝐵))))
6 xpeq1 5128 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 × 𝐵) = (𝑦 × 𝐵))
76fveq2d 6195 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘(𝑦 × 𝐵)))
8 fveq2 6191 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (#‘𝑥) = (#‘𝑦))
98oveq1d 6665 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵)))
107, 9eqeq12d 2637 . 2 (𝑥 = 𝑦 → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))))
11 xpeq1 5128 . . . 4 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝑥 × 𝐵) = ((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵))
1211fveq2d 6195 . . 3 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)))
13 fveq2 6191 . . . 4 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (#‘𝑥) = (#‘(𝑦 ∪ {𝑧})))
1413oveq1d 6665 . . 3 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)))
1512, 14eqeq12d 2637 . 2 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵))))
16 xpeq1 5128 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 × 𝐵) = (𝐴 × 𝐵))
1716fveq2d 6195 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘(𝐴 × 𝐵)))
18 fveq2 6191 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (#‘𝑥) = (#‘𝐴))
1918oveq1d 6665 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵)))
2017, 19eqeq12d 2637 . 2 (𝑥 = 𝐴 → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘(𝐴 × 𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵))))
21 hashxplem.1 . . . 4 𝐵 ∈ Fin
22 hashcl 13147 . . . . . 6 (𝐵 ∈ Fin → (#‘𝐵) ∈ ℕ0)
2322nn0cnd 11353 . . . . 5 (𝐵 ∈ Fin → (#‘𝐵) ∈ ℂ)
2423mul02d 10234 . . . 4 (𝐵 ∈ Fin → (0 · (#‘𝐵)) = 0)
2521, 24ax-mp 5 . . 3 (0 · (#‘𝐵)) = 0
26 hash0 13158 . . . 4 (#‘∅) = 0
2726oveq1i 6660 . . 3 ((#‘∅) · (#‘𝐵)) = (0 · (#‘𝐵))
28 0xp 5199 . . . . 5 (∅ × 𝐵) = ∅
2928fveq2i 6194 . . . 4 (#‘(∅ × 𝐵)) = (#‘∅)
3029, 26eqtri 2644 . . 3 (#‘(∅ × 𝐵)) = 0
3125, 27, 303eqtr4ri 2655 . 2 (#‘(∅ × 𝐵)) = ((#‘∅) · (#‘𝐵))
32 oveq1 6657 . . . . 5 ((#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) → ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
3332adantl 482 . . . 4 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
34 xpundir 5172 . . . . . . 7 ((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵) = ((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))
3534fveq2i 6194 . . . . . 6 (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵)))
36 xpfi 8231 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝑦 × 𝐵) ∈ Fin)
3721, 36mpan2 707 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ Fin → (𝑦 × 𝐵) ∈ Fin)
38 inxp 5254 . . . . . . . . 9 ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ((𝑦 ∩ {𝑧}) × (𝐵𝐵))
39 disjsn 4246 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∩ {𝑧}) = ∅ ↔ ¬ 𝑧𝑦)
4039biimpri 218 . . . . . . . . . . 11 𝑧𝑦 → (𝑦 ∩ {𝑧}) = ∅)
4140xpeq1d 5138 . . . . . . . . . 10 𝑧𝑦 → ((𝑦 ∩ {𝑧}) × (𝐵𝐵)) = (∅ × (𝐵𝐵)))
42 0xp 5199 . . . . . . . . . 10 (∅ × (𝐵𝐵)) = ∅
4341, 42syl6eq 2672 . . . . . . . . 9 𝑧𝑦 → ((𝑦 ∩ {𝑧}) × (𝐵𝐵)) = ∅)
4438, 43syl5eq 2668 . . . . . . . 8 𝑧𝑦 → ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ∅)
45 snfi 8038 . . . . . . . . . 10 {𝑧} ∈ Fin
46 xpfi 8231 . . . . . . . . . 10 (({𝑧} ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin)
4745, 21, 46mp2an 708 . . . . . . . . 9 ({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin
48 hashun 13171 . . . . . . . . 9 (((𝑦 × 𝐵) ∈ Fin ∧ ({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin ∧ ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ∅) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))))
4947, 48mp3an2 1412 . . . . . . . 8 (((𝑦 × 𝐵) ∈ Fin ∧ ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ∅) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))))
5037, 44, 49syl2an 494 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))))
51 snex 4908 . . . . . . . . . . 11 {𝑧} ∈ V
5221elexi 3213 . . . . . . . . . . 11 𝐵 ∈ V
5351, 52xpcomen 8051 . . . . . . . . . 10 ({𝑧} × 𝐵) ≈ (𝐵 × {𝑧})
54 vex 3203 . . . . . . . . . . 11 𝑧 ∈ V
5552, 54xpsnen 8044 . . . . . . . . . 10 (𝐵 × {𝑧}) ≈ 𝐵
5653, 55entri 8010 . . . . . . . . 9 ({𝑧} × 𝐵) ≈ 𝐵
57 hashen 13135 . . . . . . . . . 10 ((({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((#‘({𝑧} × 𝐵)) = (#‘𝐵) ↔ ({𝑧} × 𝐵) ≈ 𝐵))
5847, 21, 57mp2an 708 . . . . . . . . 9 ((#‘({𝑧} × 𝐵)) = (#‘𝐵) ↔ ({𝑧} × 𝐵) ≈ 𝐵)
5956, 58mpbir 221 . . . . . . . 8 (#‘({𝑧} × 𝐵)) = (#‘𝐵)
6059oveq2i 6661 . . . . . . 7 ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵))
6150, 60syl6eq 2672 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)))
6235, 61syl5eq 2668 . . . . 5 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)))
6362adantr 481 . . . 4 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)))
64 hashunsng 13181 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ V → ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) = ((#‘𝑦) + 1)))
6554, 64ax-mp 5 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) = ((#‘𝑦) + 1))
6665oveq1d 6665 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)))
67 hashcl 13147 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ Fin → (#‘𝑦) ∈ ℕ0)
6867nn0cnd 11353 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ Fin → (#‘𝑦) ∈ ℂ)
69 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
70 nn0cn 11302 . . . . . . . . . . 11 ((#‘𝐵) ∈ ℕ0 → (#‘𝐵) ∈ ℂ)
7121, 22, 70mp2b 10 . . . . . . . . . 10 (#‘𝐵) ∈ ℂ
72 adddir 10031 . . . . . . . . . 10 (((#‘𝑦) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (#‘𝐵) ∈ ℂ) → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))))
7369, 71, 72mp3an23 1416 . . . . . . . . 9 ((#‘𝑦) ∈ ℂ → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))))
7468, 73syl 17 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ Fin → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))))
7571mulid2i 10043 . . . . . . . . 9 (1 · (#‘𝐵)) = (#‘𝐵)
7675oveq2i 6661 . . . . . . . 8 (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵))
7774, 76syl6eq 2672 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ Fin → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
7877adantr 481 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
7966, 78eqtrd 2656 . . . . 5 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
8079adantr 481 . . . 4 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
8133, 63, 803eqtr4d 2666 . . 3 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)))
8281ex 450 . 2 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵))))
835, 10, 15, 20, 31, 82findcard2s 8201 1 (𝐴 ∈ Fin → (#‘(𝐴 × 𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1483  wcel 1990  Vcvv 3200  cun 3572  cin 3573  c0 3915  {csn 4177   class class class wbr 4653   × cxp 5112  cfv 5888  (class class class)co 6650  cen 7952  Fincfn 7955  cc 9934  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941  0cn0 11292  #chash 13117
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-fz 12327  df-hash 13118
This theorem is referenced by:  hashxp  13221
  Copyright terms: Public domain W3C validator