ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  psrbagcon GIF version

Theorem psrbagcon 15064
Description: The analogue of the statement "0 ≤ 𝐺𝐹 implies 0 ≤ 𝐹𝐺𝐹 " for finite bags. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.) Remove a sethood antecedent. (Revised by SN, 5-Aug-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
psrbag.d 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
Assertion
Ref Expression
psrbagcon ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝐼   𝑓,𝐺
Allowed substitution hint:   𝐷(𝑓)

Proof of Theorem psrbagcon
Dummy variables 𝑥 𝑗 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simprl 535 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℕ0)
21nn0zd 9768 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℤ)
3 simprr 537 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℕ0)
43nn0zd 9768 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℤ)
52, 4zsubcld 9775 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → (𝑝𝑞) ∈ ℤ)
6 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
76psrbagf 15056 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0)
873ad2ant1 1049 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
9 simp2 1029 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
10 id 19 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹𝐷)
117ffnd 5534 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
1210, 11fndmexd 5581 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐼 ∈ V)
13123ad2ant1 1049 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐼 ∈ V)
14 inidm 3440 . . . . . 6 (𝐼𝐼) = 𝐼
155, 8, 9, 13, 13, 14off 6315 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℤ)
1615ffnd 5534 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼)
17113ad2ant1 1049 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
189ffnd 5534 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
19 eqidd 2239 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
20 eqidd 2239 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
218ffvelcdmda 5843 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2221nn0zd 9768 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
239ffvelcdmda 5843 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℕ0)
2423nn0zd 9768 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℤ)
2522, 24zsubcld 9775 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℤ)
2617, 18, 13, 13, 14, 19, 20, 25ofvalg 6312 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)))
27 simp3 1030 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺𝑟𝐹)
2818, 17, 13, 13, 14, 20, 19ofrfval 6311 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐺𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
2927, 28mpbid 147 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
3029r19.21bi 2638 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
31 nn0sub 9713 . . . . . . . 8 (((𝐺𝑥) ∈ ℕ0 ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℕ0) → ((𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0))
3223, 21, 31syl2anc 415 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0))
3330, 32mpbid 147 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0)
3426, 33eqeltrd 2315 . . . . 5 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
3534ralrimiva 2623 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
36 ffnfv 5866 . . . 4 ((𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ↔ ((𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0))
3716, 35, 36sylanbrc 421 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0)
38 simp1 1028 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹𝐷)
396psrbag 15055 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ V → (𝐹𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
4013, 39syl 14 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
4138, 40mpbid 147 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
4241simprd 114 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)
4323nn0ge0d 9625 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → 0 ≤ (𝐺𝑥))
4421nn0red 9623 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
4523nn0red 9623 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
4644, 45subge02d 8865 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (0 ≤ (𝐺𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
4743, 46mpbid 147 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4847ralrimiva 2623 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4916, 17, 13, 13, 14, 26, 19ofrfval 6311 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
5048, 49mpbird 167 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹)
516psrbaglesupp 15060 . . . . 5 ((𝐹𝐷 ∧ (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
5238, 37, 50, 51syl3anc 1278 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
5337adantr 276 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0)
54 simpr 110 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ))
5517adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → 𝐹 Fn 𝐼)
56 elpreima 5828 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 Fn 𝐼 → (𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ) ↔ (𝑗𝐼 ∧ (𝐹𝑗) ∈ ℕ)))
5755, 56syl 14 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ) ↔ (𝑗𝐼 ∧ (𝐹𝑗) ∈ ℕ)))
5854, 57mpbid 147 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (𝑗𝐼 ∧ (𝐹𝑗) ∈ ℕ))
5958simpld 112 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → 𝑗𝐼)
6053, 59ffvelcdmd 5844 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ0)
6160nn0zd 9768 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ)
62 elnndc 10014 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
6361, 62syl 14 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
64 elpreima 5828 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼 → (𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ↔ (𝑗𝐼 ∧ ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)))
6516, 64syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ↔ (𝑗𝐼 ∧ ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)))
6665adantr 276 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ↔ (𝑗𝐼 ∧ ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)))
6759, 66mpbirand 445 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ↔ ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ))
6867dcbid 850 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ↔ DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ))
6963, 68mpbird 167 . . . . 5 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ))
7069ralrimiva 2623 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ))
71 ssfidc 7245 . . . 4 (((𝐹 “ ℕ) ∈ Fin ∧ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ) ∧ ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
7242, 52, 70, 71syl3anc 1278 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
736psrbag 15055 . . . 4 (𝐼 ∈ V → ((𝐹𝑓𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
7413, 73syl 14 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
7537, 72, 74mpbir2and 957 . 2 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) ∈ 𝐷)
7675, 50jca 306 1 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 104  wb 105  DECID wdc 846  w3a 1009   = wceq 1402  wcel 2209  wral 2528  {crab 2532  Vcvv 2821  wss 3220   class class class wbr 4130  ccnv 4773  cima 4777   Fn wfn 5372  wf 5373  cfv 5377  (class class class)co 6085  𝑓 cof 6300  𝑟 cofr 6301  𝑚 cmap 6922  Fincfn 7022  0cc0 8179  cle 8361  cmin 8497  cn 9305  0cn0 9565  cz 9646
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-addcom 8279  ax-addass 8281  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-ltadd 8295
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-iord 4511  df-on 4513  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-of 6302  df-ofr 6303  df-1o 6687  df-er 6807  df-map 6924  df-en 7023  df-fin 7025  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-inn 9306  df-n0 9566  df-z 9647  df-uz 9924
This theorem is used by:  psrbagconcl  15065
  Copyright terms: Public domain W3C validator