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

Theorem ltbwe 19235
Description: The finite bag order is a well-order, given a well-order of the index set. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ltbval.c 𝐶 = (𝑇 <bag 𝐼)
ltbval.d 𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
ltbval.i (𝜑𝐼𝑉)
ltbval.t (𝜑𝑇𝑊)
ltbwe.w (𝜑𝑇 We 𝐼)
Assertion
Ref Expression
ltbwe (𝜑𝐶 We 𝐷)
Distinct variable groups:   ,𝐼   𝜑,
Allowed substitution hints:   𝐶()   𝐷()   𝑇()   𝑉()   𝑊()

Proof of Theorem ltbwe
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2605 . . . . 5 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}
2 breq1 4576 . . . . . 6 ( = 𝑥 → ( finSupp 0 ↔ 𝑥 finSupp 0))
32cbvrabv 3167 . . . . 5 { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0} = {𝑥 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ 𝑥 finSupp 0}
4 ltbwe.w . . . . 5 (𝜑𝑇 We 𝐼)
5 nn0uz 11550 . . . . . 6 0 = (ℤ‘0)
6 ltweuz 12573 . . . . . . 7 < We (ℤ‘0)
7 weeq2 5013 . . . . . . 7 (ℕ0 = (ℤ‘0) → ( < We ℕ0 ↔ < We (ℤ‘0)))
86, 7mpbiri 246 . . . . . 6 (ℕ0 = (ℤ‘0) → < We ℕ0)
95, 8mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → < We ℕ0)
10 0nn0 11150 . . . . . 6 0 ∈ ℕ0
11 ne0i 3875 . . . . . 6 (0 ∈ ℕ0 → ℕ0 ≠ ∅)
1210, 11mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ℕ0 ≠ ∅)
13 eqid 2605 . . . . 5 OrdIso(𝑇, 𝐼) = OrdIso(𝑇, 𝐼)
14 0z 11217 . . . . . . 7 0 ∈ ℤ
15 hashgval2 12976 . . . . . . 7 (# ↾ ω) = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω)
1614, 15om2uzoi 12567 . . . . . 6 (# ↾ ω) = OrdIso( < , (ℤ‘0))
17 oieq2 8274 . . . . . . 7 (ℕ0 = (ℤ‘0) → OrdIso( < , ℕ0) = OrdIso( < , (ℤ‘0)))
185, 17ax-mp 5 . . . . . 6 OrdIso( < , ℕ0) = OrdIso( < , (ℤ‘0))
1916, 18eqtr4i 2630 . . . . 5 (# ↾ ω) = OrdIso( < , ℕ0)
20 peano1 6950 . . . . . . 7 ∅ ∈ ω
21 fvres 6098 . . . . . . 7 (∅ ∈ ω → ((# ↾ ω)‘∅) = (#‘∅))
2220, 21ax-mp 5 . . . . . 6 ((# ↾ ω)‘∅) = (#‘∅)
23 hash0 12967 . . . . . 6 (#‘∅) = 0
2422, 23eqtr2i 2628 . . . . 5 0 = ((# ↾ ω)‘∅)
251, 3, 4, 9, 12, 13, 19, 24wemapwe 8450 . . . 4 (𝜑 → {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
26 ltbval.d . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
27 elmapfun 7740 . . . . . . . . . 10 ( ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) → Fun )
2827adantl 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → Fun )
29 simpr 475 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → ∈ (ℕ0𝑚 𝐼))
30 c0ex 9886 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
3130a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → 0 ∈ V)
32 funisfsupp 8136 . . . . . . . . 9 ((Fun ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∧ 0 ∈ V) → ( finSupp 0 ↔ ( supp 0) ∈ Fin))
3328, 29, 31, 32syl3anc 1317 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → ( finSupp 0 ↔ ( supp 0) ∈ Fin))
34 ltbval.i . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼𝑉)
35 elmapi 7738 . . . . . . . . 9 ( ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) → :𝐼⟶ℕ0)
36 frnnn0supp 11192 . . . . . . . . . 10 ((𝐼𝑉:𝐼⟶ℕ0) → ( supp 0) = ( “ ℕ))
3736eleq1d 2667 . . . . . . . . 9 ((𝐼𝑉:𝐼⟶ℕ0) → (( supp 0) ∈ Fin ↔ ( “ ℕ) ∈ Fin))
3834, 35, 37syl2an 492 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → (( supp 0) ∈ Fin ↔ ( “ ℕ) ∈ Fin))
3933, 38bitr2d 267 . . . . . . 7 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → (( “ ℕ) ∈ Fin ↔ finSupp 0))
4039rabbidva 3158 . . . . . 6 (𝜑 → { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
4126, 40syl5eq 2651 . . . . 5 (𝜑𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
42 weeq2 5013 . . . . 5 (𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0} → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0}))
4341, 42syl 17 . . . 4 (𝜑 → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0}))
4425, 43mpbird 245 . . 3 (𝜑 → {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷)
45 weinxp 5095 . . 3 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷)
4644, 45sylib 206 . 2 (𝜑 → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷)
47 ltbval.c . . . . 5 𝐶 = (𝑇 <bag 𝐼)
48 ltbval.t . . . . 5 (𝜑𝑇𝑊)
4947, 26, 34, 48ltbval 19234 . . . 4 (𝜑𝐶 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))})
50 df-xp 5030 . . . . . . 7 (𝐷 × 𝐷) = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝐷𝑦𝐷)}
51 vex 3171 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
52 vex 3171 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
5351, 52prss 4286 . . . . . . . 8 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷)
5453opabbii 4639 . . . . . . 7 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝐷𝑦𝐷)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷}
5550, 54eqtr2i 2628 . . . . . 6 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} = (𝐷 × 𝐷)
5655ineq1i 3767 . . . . 5 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = ((𝐷 × 𝐷) ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))})
57 inopab 5158 . . . . 5 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))}
58 incom 3762 . . . . 5 ((𝐷 × 𝐷) ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷))
5956, 57, 583eqtr3i 2635 . . . 4 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))} = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷))
6049, 59syl6eq 2655 . . 3 (𝜑𝐶 = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)))
61 weeq1 5012 . . 3 (𝐶 = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) → (𝐶 We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷))
6260, 61syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐶 We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷))
6346, 62mpbird 245 1 (𝜑𝐶 We 𝐷)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382   = wceq 1474  wcel 1975  wne 2775  wral 2891  wrex 2892  {crab 2895  Vcvv 3168  cin 3534  wss 3535  c0 3869  {cpr 4122   class class class wbr 4573  {copab 4632   We wwe 4982   × cxp 5022  ccnv 5023  cres 5026  cima 5027  Fun wfun 5780  wf 5782  cfv 5786  (class class class)co 6523  ωcom 6930   supp csupp 7155  𝑚 cmap 7717  Fincfn 7814   finSupp cfsupp 8131  OrdIsocoi 8270  0cc0 9788   < clt 9926  cn 10863  0cn0 11135  cuz 11515  #chash 12930   <bag cltb 19117
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1711  ax-4 1726  ax-5 1825  ax-6 1873  ax-7 1920  ax-8 1977  ax-9 1984  ax-10 2004  ax-11 2019  ax-12 2031  ax-13 2228  ax-ext 2585  ax-rep 4689  ax-sep 4699  ax-nul 4708  ax-pow 4760  ax-pr 4824  ax-un 6820  ax-inf2 8394  ax-cnex 9844  ax-resscn 9845  ax-1cn 9846  ax-icn 9847  ax-addcl 9848  ax-addrcl 9849  ax-mulcl 9850  ax-mulrcl 9851  ax-mulcom 9852  ax-addass 9853  ax-mulass 9854  ax-distr 9855  ax-i2m1 9856  ax-1ne0 9857  ax-1rid 9858  ax-rnegex 9859  ax-rrecex 9860  ax-cnre 9861  ax-pre-lttri 9862  ax-pre-lttrn 9863  ax-pre-ltadd 9864  ax-pre-mulgt0 9865
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1866  df-eu 2457  df-mo 2458  df-clab 2592  df-cleq 2598  df-clel 2601  df-nfc 2735  df-ne 2777  df-nel 2778  df-ral 2896  df-rex 2897  df-reu 2898  df-rmo 2899  df-rab 2900  df-v 3170  df-sbc 3398  df-csb 3495  df-dif 3538  df-un 3540  df-in 3542  df-ss 3549  df-pss 3551  df-nul 3870  df-if 4032  df-pw 4105  df-sn 4121  df-pr 4123  df-tp 4125  df-op 4127  df-uni 4363  df-int 4401  df-iun 4447  df-br 4574  df-opab 4634  df-mpt 4635  df-tr 4671  df-eprel 4935  df-id 4939  df-po 4945  df-so 4946  df-fr 4983  df-se 4984  df-we 4985  df-xp 5030  df-rel 5031  df-cnv 5032  df-co 5033  df-dm 5034  df-rn 5035  df-res 5036  df-ima 5037  df-pred 5579  df-ord 5625  df-on 5626  df-lim 5627  df-suc 5628  df-iota 5750  df-fun 5788  df-fn 5789  df-f 5790  df-f1 5791  df-fo 5792  df-f1o 5793  df-fv 5794  df-isom 5795  df-riota 6485  df-ov 6526  df-oprab 6527  df-mpt2 6528  df-om 6931  df-1st 7032  df-2nd 7033  df-supp 7156  df-wrecs 7267  df-recs 7328  df-rdg 7366  df-seqom 7403  df-1o 7420  df-2o 7421  df-oadd 7424  df-omul 7425  df-oexp 7426  df-er 7602  df-map 7719  df-en 7815  df-dom 7816  df-sdom 7817  df-fin 7818  df-fsupp 8132  df-oi 8271  df-cnf 8415  df-card 8621  df-pnf 9928  df-mnf 9929  df-xr 9930  df-ltxr 9931  df-le 9932  df-sub 10115  df-neg 10116  df-nn 10864  df-n0 11136  df-z 11207  df-uz 11516  df-fz 12149  df-hash 12931  df-ltbag 19122
This theorem is referenced by:  opsrtoslem2  19248
  Copyright terms: Public domain W3C validator