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

Theorem hashfac 13099
 Description: A factorial counts the number of bijections on a finite set. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jan-2015.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
hashfac (𝐴 ∈ Fin → (#‘{𝑓𝑓:𝐴1-1-onto𝐴}) = (!‘(#‘𝐴)))
Distinct variable group:   𝐴,𝑓

Proof of Theorem hashfac
StepHypRef Expression
1 hashf1 13098 . . 3 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ∈ Fin) → (#‘{𝑓𝑓:𝐴1-1𝐴}) = ((!‘(#‘𝐴)) · ((#‘𝐴)C(#‘𝐴))))
21anidms 675 . 2 (𝐴 ∈ Fin → (#‘{𝑓𝑓:𝐴1-1𝐴}) = ((!‘(#‘𝐴)) · ((#‘𝐴)C(#‘𝐴))))
3 enrefg 7873 . . . . 5 (𝐴 ∈ Fin → 𝐴𝐴)
4 f1finf1o 8072 . . . . 5 ((𝐴𝐴𝐴 ∈ Fin) → (𝑓:𝐴1-1𝐴𝑓:𝐴1-1-onto𝐴))
53, 4mpancom 700 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin → (𝑓:𝐴1-1𝐴𝑓:𝐴1-1-onto𝐴))
65abbidv 2728 . . 3 (𝐴 ∈ Fin → {𝑓𝑓:𝐴1-1𝐴} = {𝑓𝑓:𝐴1-1-onto𝐴})
76fveq2d 6107 . 2 (𝐴 ∈ Fin → (#‘{𝑓𝑓:𝐴1-1𝐴}) = (#‘{𝑓𝑓:𝐴1-1-onto𝐴}))
8 hashcl 13009 . . . . 5 (𝐴 ∈ Fin → (#‘𝐴) ∈ ℕ0)
9 bcnn 12961 . . . . 5 ((#‘𝐴) ∈ ℕ0 → ((#‘𝐴)C(#‘𝐴)) = 1)
108, 9syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin → ((#‘𝐴)C(#‘𝐴)) = 1)
1110oveq2d 6565 . . 3 (𝐴 ∈ Fin → ((!‘(#‘𝐴)) · ((#‘𝐴)C(#‘𝐴))) = ((!‘(#‘𝐴)) · 1))
12 faccl 12932 . . . . . 6 ((#‘𝐴) ∈ ℕ0 → (!‘(#‘𝐴)) ∈ ℕ)
138, 12syl 17 . . . . 5 (𝐴 ∈ Fin → (!‘(#‘𝐴)) ∈ ℕ)
1413nncnd 10913 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin → (!‘(#‘𝐴)) ∈ ℂ)
1514mulid1d 9936 . . 3 (𝐴 ∈ Fin → ((!‘(#‘𝐴)) · 1) = (!‘(#‘𝐴)))
1611, 15eqtrd 2644 . 2 (𝐴 ∈ Fin → ((!‘(#‘𝐴)) · ((#‘𝐴)C(#‘𝐴))) = (!‘(#‘𝐴)))
172, 7, 163eqtr3d 2652 1 (𝐴 ∈ Fin → (#‘{𝑓𝑓:𝐴1-1-onto𝐴}) = (!‘(#‘𝐴)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  {cab 2596   class class class wbr 4583  –1-1→wf1 5801  –1-1-onto→wf1o 5803  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ≈ cen 7838  Fincfn 7841  1c1 9816   · cmul 9820  ℕcn 10897  ℕ0cn0 11169  !cfa 12922  Ccbc 12951  #chash 12979 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-n0 11170  df-xnn0 11241  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-seq 12664  df-fac 12923  df-bc 12952  df-hash 12980 This theorem is referenced by:  symghash  17628  subfaclefac  30412  poimirlem9  32588
 Copyright terms: Public domain W3C validator