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

Theorem psrbagcon 15045
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 9749 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℤ)
3 simprr 537 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℕ0)
43nn0zd 9749 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℤ)
52, 4zsubcld 9756 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → (𝑝𝑞) ∈ ℤ)
6 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
76psrbagf 15037 . . . . . . 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 5532 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
1210, 11fndmexd 5579 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐼 ∈ V)
13123ad2ant1 1049 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐼 ∈ V)
14 inidm 3440 . . . . . 6 (𝐼𝐼) = 𝐼
155, 8, 9, 13, 13, 14off 6309 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℤ)
1615ffnd 5532 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼)
17113ad2ant1 1049 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
189ffnd 5532 . . . . . . 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 5837 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2221nn0zd 9749 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
239ffvelcdmda 5837 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℕ0)
2423nn0zd 9749 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℤ)
2522, 24zsubcld 9756 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℤ)
2617, 18, 13, 13, 14, 19, 20, 25ofvalg 6306 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)))
27 simp3 1030 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺𝑟𝐹)
2818, 17, 13, 13, 14, 20, 19ofrfval 6305 . . . . . . . . 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 9694 . . . . . . . 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 5860 . . . 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 15036 . . . . . . 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 9606 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → 0 ≤ (𝐺𝑥))
4421nn0red 9604 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
4523nn0red 9604 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
4644, 45subge02d 8859 . . . . . . . 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 6305 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
5048, 49mpbird 167 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹)
516psrbaglesupp 15041 . . . . 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 5822 . . . . . . . . . . . 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 5838 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ0)
6160nn0zd 9749 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ)
62 elnndc 9995 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
6361, 62syl 14 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
64 elpreima 5822 . . . . . . . . . 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 7239 . . . 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 15036 . . . 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
Syntax hints:  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 4128  ccnv 4771  cima 4775   Fn wfn 5370  wf 5371  cfv 5375  (class class class)co 6079  𝑓 cof 6294  𝑟 cofr 6295  𝑚 cmap 6916  Fincfn 7016  0cc0 8173  cle 8355  cmin 8491  cn 9287  0cn0 9546  cz 9627
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 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 4244  ax-sep 4247  ax-nul 4257  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576  ax-setind 4682  ax-iinf 4733  ax-cnex 8264  ax-resscn 8265  ax-1cn 8266  ax-1re 8267  ax-icn 8268  ax-addcl 8269  ax-addrcl 8270  ax-mulcl 8271  ax-addcom 8273  ax-addass 8275  ax-distr 8277  ax-i2m1 8278  ax-0lt1 8279  ax-0id 8281  ax-rnegex 8282  ax-cnre 8284  ax-pre-ltirr 8285  ax-pre-ltwlin 8286  ax-pre-lttrn 8287  ax-pre-ltadd 8289
This theorem 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 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-int 3969  df-iun 4012  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-tr 4228  df-id 4436  df-iord 4509  df-on 4511  df-suc 4514  df-iom 4736  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-f1 5380  df-fo 5381  df-f1o 5382  df-fv 5383  df-riota 6032  df-ov 6082  df-oprab 6083  df-mpo 6084  df-of 6296  df-ofr 6297  df-1o 6681  df-er 6801  df-map 6918  df-en 7017  df-fin 7019  df-pnf 8356  df-mnf 8357  df-xr 8358  df-ltxr 8359  df-le 8360  df-sub 8493  df-neg 8494  df-inn 9288  df-n0 9547  df-z 9628  df-uz 9905
This theorem is referenced by:  psrbagconcl  15046
  Copyright terms: Public domain W3C validator