Theorem psrbagaddclfi 14951

Description: The sum of two finite bags is a finite bag. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jan-2015.) Shorten proof and remove a sethood antecedent. (Revised by SN, 7-Aug-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
psrbag.d	⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}

Assertion

Ref	Expression
psrbagaddclfi	⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ 𝐷)

Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝐼   𝑓,𝐺

Allowed substitution hint:   𝐷(𝑓)

Proof of Theorem psrbagaddclfi

Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nn0addcl 9548	. . . . 5 ⊢ ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑚 + 𝑛) ∈ ℕ0)
2	1	adantl 277	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ (𝑚 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0)) → (𝑚 + 𝑛) ∈ ℕ0)
3		psrbag.d	. . . . . 6 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
4	3	psrbagf 14944	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
5	4	3ad2ant1 1045	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
6	3	psrbagf 14944	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐷 → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
7	6	3ad2ant2 1046	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
8		simp3 1026	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐼 ∈ Fin)
9		inidm 3434	. . . 4 ⊢ (𝐼 ∩ 𝐼) = 𝐼
10	2, 5, 7, 8, 8, 9	off 6288	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐼⟶ℕ0)
11		nn0ex 9519	. . . . 5 ⊢ ℕ0 ∈ V
12		elmapg 6908	. . . . 5 ⊢ ((ℕ0 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐼⟶ℕ0))
13	11, 12	mpan 424	. . . 4 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐼⟶ℕ0))
14	13	3ad2ant3 1047	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐼⟶ℕ0))
15	10, 14	mpbird 167	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
16	3	psrbagfi 14949	. . 3 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → 𝐷 = (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
17	16	3ad2ant3 1047	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐷 = (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
18	15, 17	eleqtrrd 2314	1 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ 𝐷)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2205  {crab 2526  Vcvv 2815  ^◡ccnv 4753   “ cima 4757  ⟶wf 5353  (class class class)co 6058   ∘_𝑓 cof 6273   ↑_𝑚 cmap 6895  Fincfn 6988   + caddc 8146  ℕcn 9254  ℕ₀cn0 9513

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4230  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-setind 4664  ax-iinf 4715  ax-cnex 8234  ax-resscn 8235  ax-1cn 8236  ax-1re 8237  ax-icn 8238  ax-addcl 8239  ax-addrcl 8240  ax-mulcl 8241  ax-addcom 8243  ax-addass 8245  ax-distr 8247  ax-i2m1 8248  ax-0lt1 8249  ax-0id 8251  ax-rnegex 8252  ax-cnre 8254  ax-pre-ltirr 8255  ax-pre-ltwlin 8256  ax-pre-lttrn 8257  ax-pre-ltadd 8259

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3625  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-iun 3998  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-tr 4214  df-id 4419  df-iord 4492  df-on 4494  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-riota 6011  df-ov 6061  df-oprab 6062  df-mpo 6063  df-of 6275  df-1o 6660  df-er 6780  df-map 6897  df-en 6989  df-fin 6991  df-pnf 8326  df-mnf 8327  df-xr 8328  df-ltxr 8329  df-le 8330  df-sub 8462  df-neg 8463  df-inn 9255  df-n0 9514  df-z 9595  df-uz 9872

This theorem is referenced by: (None)