MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsuppmapnn0fiub0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fsuppmapnn0fiub0 12610
Description: If all functions of a finite set of functions over the nonnegative integers are finitely supported, then all these functions are zero for all integers greater than a fixed integer. (Contributed by AV, 3-Oct-2019.)
Assertion
Ref Expression
fsuppmapnn0fiub0 ((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) → (∀𝑓𝑀 𝑓 finSupp 𝑍 → ∃𝑚 ∈ ℕ0𝑓𝑀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑀,𝑚   𝑅,𝑓,𝑚   𝑓,𝑉,𝑚   𝑓,𝑍,𝑚   𝑥,𝑀   𝑥,𝑅   𝑥,𝑉   𝑥,𝑍,𝑓,𝑚

Proof of Theorem fsuppmapnn0fiub0
StepHypRef Expression
1 fsuppmapnn0fiubex 12609 . 2 ((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) → (∀𝑓𝑀 𝑓 finSupp 𝑍 → ∃𝑚 ∈ ℕ0𝑓𝑀 (𝑓 supp 𝑍) ⊆ (0...𝑚)))
2 ssel2 3562 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑓𝑀) → 𝑓 ∈ (𝑅𝑚0))
32ancoms 467 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓𝑀𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0)) → 𝑓 ∈ (𝑅𝑚0))
4 elmapfn 7743 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ (𝑅𝑚0) → 𝑓 Fn ℕ0)
53, 4syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓𝑀𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0)) → 𝑓 Fn ℕ0)
65expcom 449 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) → (𝑓𝑀𝑓 Fn ℕ0))
763ad2ant1 1074 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) → (𝑓𝑀𝑓 Fn ℕ0))
87adantr 479 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) → (𝑓𝑀𝑓 Fn ℕ0))
98imp 443 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → 𝑓 Fn ℕ0)
10 nn0ex 11145 . . . . . . . . 9 0 ∈ V
1110a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → ℕ0 ∈ V)
12 simpll3 1094 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → 𝑍𝑉)
13 suppvalfn 7166 . . . . . . . 8 ((𝑓 Fn ℕ0 ∧ ℕ0 ∈ V ∧ 𝑍𝑉) → (𝑓 supp 𝑍) = {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍})
149, 11, 12, 13syl3anc 1317 . . . . . . 7 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → (𝑓 supp 𝑍) = {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍})
1514sseq1d 3594 . . . . . 6 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → ((𝑓 supp 𝑍) ⊆ (0...𝑚) ↔ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍} ⊆ (0...𝑚)))
16 rabss 3641 . . . . . 6 ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍} ⊆ (0...𝑚) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 ((𝑓𝑥) ≠ 𝑍𝑥 ∈ (0...𝑚)))
1715, 16syl6bb 274 . . . . 5 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → ((𝑓 supp 𝑍) ⊆ (0...𝑚) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 ((𝑓𝑥) ≠ 𝑍𝑥 ∈ (0...𝑚))))
18 nne 2785 . . . . . . . . . 10 (¬ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍 ↔ (𝑓𝑥) = 𝑍)
1918biimpi 204 . . . . . . . . 9 (¬ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍 → (𝑓𝑥) = 𝑍)
20192a1d 26 . . . . . . . 8 (¬ (𝑓𝑥) ≠ 𝑍 → (((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
21 elfz2nn0 12255 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0...𝑚) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℕ0𝑥𝑚))
22 nn0re 11148 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℝ)
23 nn0re 11148 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℝ)
24 lenlt 9967 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑚 ∈ ℝ) → (𝑥𝑚 ↔ ¬ 𝑚 < 𝑥))
2522, 23, 24syl2an 492 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑚 ↔ ¬ 𝑚 < 𝑥))
26 pm2.21 118 . . . . . . . . . . . 12 𝑚 < 𝑥 → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍))
2725, 26syl6bi 241 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑚 → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
28273impia 1252 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℕ0𝑥𝑚) → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍))
2928a1d 25 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℕ0𝑥𝑚) → (((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3021, 29sylbi 205 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (0...𝑚) → (((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3120, 30ja 171 . . . . . . 7 (((𝑓𝑥) ≠ 𝑍𝑥 ∈ (0...𝑚)) → (((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3231com12 32 . . . . . 6 (((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (((𝑓𝑥) ≠ 𝑍𝑥 ∈ (0...𝑚)) → (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3332ralimdva 2944 . . . . 5 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((𝑓𝑥) ≠ 𝑍𝑥 ∈ (0...𝑚)) → ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3417, 33sylbid 228 . . . 4 ((((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ 𝑓𝑀) → ((𝑓 supp 𝑍) ⊆ (0...𝑚) → ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3534ralimdva 2944 . . 3 (((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) → (∀𝑓𝑀 (𝑓 supp 𝑍) ⊆ (0...𝑚) → ∀𝑓𝑀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
3635reximdva 2999 . 2 ((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) → (∃𝑚 ∈ ℕ0𝑓𝑀 (𝑓 supp 𝑍) ⊆ (0...𝑚) → ∃𝑚 ∈ ℕ0𝑓𝑀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
371, 36syld 45 1 ((𝑀 ⊆ (𝑅𝑚0) ∧ 𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑍𝑉) → (∀𝑓𝑀 𝑓 finSupp 𝑍 → ∃𝑚 ∈ ℕ0𝑓𝑀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝑓𝑥) = 𝑍)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2779  wral 2895  wrex 2896  {crab 2899  Vcvv 3172  wss 3539   class class class wbr 4577   Fn wfn 5785  cfv 5790  (class class class)co 6527   supp csupp 7159  𝑚 cmap 7721  Fincfn 7818   finSupp cfsupp 8135  cr 9791  0cc0 9792   < clt 9930  cle 9931  0cn0 11139  ...cfz 12152
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-sup 8208  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-nn 10868  df-n0 11140  df-z 11211  df-uz 11520  df-fz 12153
This theorem is referenced by:  pmatcoe1fsupp  20267
  Copyright terms: Public domain W3C validator