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Description: A length 4 word with mutually different symbols is a one-to-one function onto the set of the symbols. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Aug-2017)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | s4f1o | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ( 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 → 𝐸 : dom 𝐸 –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | f1oun2prg | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) | |
| 2 | 1 | imp | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) → ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 3 | 2 | adantr | ⊢ ( ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) ∧ 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ) → ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 4 | s4prop | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) | |
| 5 | 4 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) → 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) |
| 6 | 5 | eqeq2d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) → ( 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ↔ 𝐸 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) ) |
| 7 | 6 | biimpa | ⊢ ( ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) ∧ 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ) → 𝐸 = ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) ) |
| 8 | 7 | eqcomd | ⊢ ( ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) ∧ 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ) → ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) = 𝐸 ) |
| 9 | 8 | f1oeq1d | ⊢ ( ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) ∧ 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ) → ( ( { 〈 0 , 𝐴 〉 , 〈 1 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 2 , 𝐶 〉 , 〈 3 , 𝐷 〉 } ) : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ↔ 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 10 | 3 9 | mpbid | ⊢ ( ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) ∧ 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ) → 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 11 | dff1o5 | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ↔ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) | |
| 12 | dff12 | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ↔ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ) | |
| 13 | 12 | bicomi | ⊢ ( ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ↔ 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 14 | 13 | anbi1i | ⊢ ( ( ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ↔ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 15 | 11 14 | sylbb2 | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) → ( ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 16 | ffdm | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) → ( 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ dom 𝐸 ⊆ ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ) ) | |
| 17 | 16 | simpld | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) → 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 18 | 17 | anim1i | ⊢ ( ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) → ( 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ) |
| 19 | 18 | anim1i | ⊢ ( ( ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) → ( ( 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 20 | 15 19 | syl | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) → ( ( 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 21 | dff12 | ⊢ ( 𝐸 : dom 𝐸 –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ↔ ( 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ) | |
| 22 | 21 | anbi1i | ⊢ ( ( 𝐸 : dom 𝐸 –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ↔ ( ( 𝐸 : dom 𝐸 ⟶ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ∀ 𝑦 ∃* 𝑥 𝑥 𝐸 𝑦 ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 23 | 20 22 | sylibr | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) → ( 𝐸 : dom 𝐸 –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) |
| 24 | dff1o5 | ⊢ ( 𝐸 : dom 𝐸 –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ↔ ( 𝐸 : dom 𝐸 –1-1→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ∧ ran 𝐸 = ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) | |
| 25 | 23 24 | sylibr | ⊢ ( 𝐸 : ( { 0 , 1 } ∪ { 2 , 3 } ) –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) → 𝐸 : dom 𝐸 –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 26 | 10 25 | syl | ⊢ ( ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ) ∧ 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 ) → 𝐸 : dom 𝐸 –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) |
| 27 | 26 | exp31 | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝐶 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐴 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝐵 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ( 𝐸 = 〈“ 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 ”〉 → 𝐸 : dom 𝐸 –1-1-onto→ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∪ { 𝐶 , 𝐷 } ) ) ) ) |