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

Theorem hashxplem 13080
Description: Lemma for hashxp 13081. (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 5052 . . . 4 (𝑥 = ∅ → (𝑥 × 𝐵) = (∅ × 𝐵))
21fveq2d 6107 . . 3 (𝑥 = ∅ → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘(∅ × 𝐵)))
3 fveq2 6103 . . . 4 (𝑥 = ∅ → (#‘𝑥) = (#‘∅))
43oveq1d 6564 . . 3 (𝑥 = ∅ → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘∅) · (#‘𝐵)))
52, 4eqeq12d 2625 . 2 (𝑥 = ∅ → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘(∅ × 𝐵)) = ((#‘∅) · (#‘𝐵))))
6 xpeq1 5052 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 × 𝐵) = (𝑦 × 𝐵))
76fveq2d 6107 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘(𝑦 × 𝐵)))
8 fveq2 6103 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (#‘𝑥) = (#‘𝑦))
98oveq1d 6564 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵)))
107, 9eqeq12d 2625 . 2 (𝑥 = 𝑦 → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))))
11 xpeq1 5052 . . . 4 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝑥 × 𝐵) = ((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵))
1211fveq2d 6107 . . 3 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)))
13 fveq2 6103 . . . 4 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (#‘𝑥) = (#‘(𝑦 ∪ {𝑧})))
1413oveq1d 6564 . . 3 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)))
1512, 14eqeq12d 2625 . 2 (𝑥 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵))))
16 xpeq1 5052 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 × 𝐵) = (𝐴 × 𝐵))
1716fveq2d 6107 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (#‘(𝑥 × 𝐵)) = (#‘(𝐴 × 𝐵)))
18 fveq2 6103 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (#‘𝑥) = (#‘𝐴))
1918oveq1d 6564 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵)))
2017, 19eqeq12d 2625 . 2 (𝑥 = 𝐴 → ((#‘(𝑥 × 𝐵)) = ((#‘𝑥) · (#‘𝐵)) ↔ (#‘(𝐴 × 𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵))))
21 hashxplem.1 . . . 4 𝐵 ∈ Fin
22 hashcl 13009 . . . . . 6 (𝐵 ∈ Fin → (#‘𝐵) ∈ ℕ0)
2322nn0cnd 11230 . . . . 5 (𝐵 ∈ Fin → (#‘𝐵) ∈ ℂ)
2423mul02d 10113 . . . 4 (𝐵 ∈ Fin → (0 · (#‘𝐵)) = 0)
2521, 24ax-mp 5 . . 3 (0 · (#‘𝐵)) = 0
26 hash0 13019 . . . 4 (#‘∅) = 0
2726oveq1i 6559 . . 3 ((#‘∅) · (#‘𝐵)) = (0 · (#‘𝐵))
28 0xp 5122 . . . . 5 (∅ × 𝐵) = ∅
2928fveq2i 6106 . . . 4 (#‘(∅ × 𝐵)) = (#‘∅)
3029, 26eqtri 2632 . . 3 (#‘(∅ × 𝐵)) = 0
3125, 27, 303eqtr4ri 2643 . 2 (#‘(∅ × 𝐵)) = ((#‘∅) · (#‘𝐵))
32 oveq1 6556 . . . . 5 ((#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) → ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
3332adantl 481 . . . 4 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
34 xpundir 5095 . . . . . . 7 ((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵) = ((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))
3534fveq2i 6106 . . . . . 6 (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵)))
36 xpfi 8116 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝑦 × 𝐵) ∈ Fin)
3721, 36mpan2 703 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ Fin → (𝑦 × 𝐵) ∈ Fin)
38 inxp 5176 . . . . . . . . 9 ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ((𝑦 ∩ {𝑧}) × (𝐵𝐵))
39 disjsn 4192 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∩ {𝑧}) = ∅ ↔ ¬ 𝑧𝑦)
4039biimpri 217 . . . . . . . . . . 11 𝑧𝑦 → (𝑦 ∩ {𝑧}) = ∅)
4140xpeq1d 5062 . . . . . . . . . 10 𝑧𝑦 → ((𝑦 ∩ {𝑧}) × (𝐵𝐵)) = (∅ × (𝐵𝐵)))
42 0xp 5122 . . . . . . . . . 10 (∅ × (𝐵𝐵)) = ∅
4341, 42syl6eq 2660 . . . . . . . . 9 𝑧𝑦 → ((𝑦 ∩ {𝑧}) × (𝐵𝐵)) = ∅)
4438, 43syl5eq 2656 . . . . . . . 8 𝑧𝑦 → ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ∅)
45 snfi 7923 . . . . . . . . . 10 {𝑧} ∈ Fin
46 xpfi 8116 . . . . . . . . . 10 (({𝑧} ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin)
4745, 21, 46mp2an 704 . . . . . . . . 9 ({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin
48 hashun 13032 . . . . . . . . 9 (((𝑦 × 𝐵) ∈ Fin ∧ ({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin ∧ ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ∅) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))))
4947, 48mp3an2 1404 . . . . . . . 8 (((𝑦 × 𝐵) ∈ Fin ∧ ((𝑦 × 𝐵) ∩ ({𝑧} × 𝐵)) = ∅) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))))
5037, 44, 49syl2an 493 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))))
51 snex 4835 . . . . . . . . . . 11 {𝑧} ∈ V
5221elexi 3186 . . . . . . . . . . 11 𝐵 ∈ V
5351, 52xpcomen 7936 . . . . . . . . . 10 ({𝑧} × 𝐵) ≈ (𝐵 × {𝑧})
54 vex 3176 . . . . . . . . . . 11 𝑧 ∈ V
5552, 54xpsnen 7929 . . . . . . . . . 10 (𝐵 × {𝑧}) ≈ 𝐵
5653, 55entri 7896 . . . . . . . . 9 ({𝑧} × 𝐵) ≈ 𝐵
57 hashen 12997 . . . . . . . . . 10 ((({𝑧} × 𝐵) ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((#‘({𝑧} × 𝐵)) = (#‘𝐵) ↔ ({𝑧} × 𝐵) ≈ 𝐵))
5847, 21, 57mp2an 704 . . . . . . . . 9 ((#‘({𝑧} × 𝐵)) = (#‘𝐵) ↔ ({𝑧} × 𝐵) ≈ 𝐵)
5956, 58mpbir 220 . . . . . . . 8 (#‘({𝑧} × 𝐵)) = (#‘𝐵)
6059oveq2i 6560 . . . . . . 7 ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵))
6150, 60syl6eq 2660 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘((𝑦 × 𝐵) ∪ ({𝑧} × 𝐵))) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)))
6235, 61syl5eq 2656 . . . . 5 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)))
6362adantr 480 . . . 4 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 × 𝐵)) + (#‘𝐵)))
64 hashunsng 13042 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ V → ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) = ((#‘𝑦) + 1)))
6554, 64ax-mp 5 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) = ((#‘𝑦) + 1))
6665oveq1d 6564 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)))
67 hashcl 13009 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ Fin → (#‘𝑦) ∈ ℕ0)
6867nn0cnd 11230 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ Fin → (#‘𝑦) ∈ ℂ)
69 ax-1cn 9873 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
70 nn0cn 11179 . . . . . . . . . . 11 ((#‘𝐵) ∈ ℕ0 → (#‘𝐵) ∈ ℂ)
7121, 22, 70mp2b 10 . . . . . . . . . 10 (#‘𝐵) ∈ ℂ
72 adddir 9910 . . . . . . . . . 10 (((#‘𝑦) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (#‘𝐵) ∈ ℂ) → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))))
7369, 71, 72mp3an23 1408 . . . . . . . . 9 ((#‘𝑦) ∈ ℂ → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))))
7468, 73syl 17 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ Fin → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))))
7571mulid2i 9922 . . . . . . . . 9 (1 · (#‘𝐵)) = (#‘𝐵)
7675oveq2i 6560 . . . . . . . 8 (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (1 · (#‘𝐵))) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵))
7774, 76syl6eq 2660 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ Fin → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
7877adantr 480 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (((#‘𝑦) + 1) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
7966, 78eqtrd 2644 . . . . 5 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
8079adantr 480 . . . 4 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)) = (((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) + (#‘𝐵)))
8133, 63, 803eqtr4d 2654 . . 3 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵))) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵)))
8281ex 449 . 2 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((#‘(𝑦 × 𝐵)) = ((#‘𝑦) · (#‘𝐵)) → (#‘((𝑦 ∪ {𝑧}) × 𝐵)) = ((#‘(𝑦 ∪ {𝑧})) · (#‘𝐵))))
835, 10, 15, 20, 31, 82findcard2s 8086 1 (𝐴 ∈ Fin → (#‘(𝐴 × 𝐵)) = ((#‘𝐴) · (#‘𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 195  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  Vcvv 3173  cun 3538  cin 3539  c0 3874  {csn 4125   class class class wbr 4583   × cxp 5036  cfv 5804  (class class class)co 6549  cen 7838  Fincfn 7841  cc 9813  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  0cn0 11169  #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-oadd 7451  df-er 7629  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-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-hash 12980
This theorem is referenced by:  hashxp  13081
  Copyright terms: Public domain W3C validator