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

Theorem psrbagcon 14843
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 531 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℕ0)
21nn0zd 9701 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℤ)
3 simprr 533 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℕ0)
43nn0zd 9701 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℤ)
52, 4zsubcld 9708 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → (𝑝𝑞) ∈ ℤ)
6 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
76psrbagf 14835 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0)
873ad2ant1 1045 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
9 simp2 1025 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
10 id 19 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹𝐷)
117ffnd 5511 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
1210, 11fndmexd 5558 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐼 ∈ V)
13123ad2ant1 1045 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐼 ∈ V)
14 inidm 3432 . . . . . 6 (𝐼𝐼) = 𝐼
155, 8, 9, 13, 13, 14off 6281 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℤ)
1615ffnd 5511 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼)
17113ad2ant1 1045 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
189ffnd 5511 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
19 eqidd 2235 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
20 eqidd 2235 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
218ffvelcdmda 5814 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2221nn0zd 9701 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
239ffvelcdmda 5814 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℕ0)
2423nn0zd 9701 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℤ)
2522, 24zsubcld 9708 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℤ)
2617, 18, 13, 13, 14, 19, 20, 25ofvalg 6278 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)))
27 simp3 1026 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺𝑟𝐹)
2818, 17, 13, 13, 14, 20, 19ofrfval 6277 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐺𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
2927, 28mpbid 147 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
3029r19.21bi 2632 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
31 nn0sub 9646 . . . . . . . 8 (((𝐺𝑥) ∈ ℕ0 ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℕ0) → ((𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0))
3223, 21, 31syl2anc 411 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0))
3330, 32mpbid 147 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0)
3426, 33eqeltrd 2311 . . . . 5 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
3534ralrimiva 2617 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
36 ffnfv 5837 . . . 4 ((𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ↔ ((𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0))
3716, 35, 36sylanbrc 417 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0)
38 simp1 1024 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹𝐷)
396psrbag 14834 . . . . . . 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 9558 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → 0 ≤ (𝐺𝑥))
4421nn0red 9556 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
4523nn0red 9556 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
4644, 45subge02d 8813 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (0 ≤ (𝐺𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
4743, 46mpbid 147 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4847ralrimiva 2617 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4916, 17, 13, 13, 14, 26, 19ofrfval 6277 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
5048, 49mpbird 167 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹)
516psrbaglesupp 14839 . . . . 5 ((𝐹𝐷 ∧ (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
5238, 37, 50, 51syl3anc 1274 . . . 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 5799 . . . . . . . . . . . 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 5815 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ0)
6160nn0zd 9701 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ)
62 elnndc 9947 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
6361, 62syl 14 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
64 elpreima 5799 . . . . . . . . . 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 441 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → (𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ↔ ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ))
6867dcbid 846 . . . . . 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 2617 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ))
71 ssfidc 7200 . . . 4 (((𝐹 “ ℕ) ∈ Fin ∧ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ) ∧ ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
7242, 52, 70, 71syl3anc 1274 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
736psrbag 14834 . . . 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 953 . 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 842  w3a 1005   = wceq 1398  wcel 2205  wral 2522  {crab 2526  Vcvv 2815  wss 3213   class class class wbr 4111  ccnv 4750  cima 4754   Fn wfn 5349  wf 5350  cfv 5354  (class class class)co 6052  𝑓 cof 6266  𝑟 cofr 6267  𝑚 cmap 6884  Fincfn 6977  0cc0 8129  cle 8311  cmin 8446  cn 9239  0cn0 9498  cz 9579
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 4227  ax-sep 4230  ax-nul 4238  ax-pow 4289  ax-pr 4324  ax-un 4556  ax-setind 4661  ax-iinf 4712  ax-cnex 8220  ax-resscn 8221  ax-1cn 8222  ax-1re 8223  ax-icn 8224  ax-addcl 8225  ax-addrcl 8226  ax-mulcl 8227  ax-addcom 8229  ax-addass 8231  ax-distr 8233  ax-i2m1 8234  ax-0lt1 8235  ax-0id 8237  ax-rnegex 8238  ax-cnre 8240  ax-pre-ltirr 8241  ax-pre-ltwlin 8242  ax-pre-lttrn 8243  ax-pre-ltadd 8245
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 3045  df-csb 3141  df-dif 3215  df-un 3217  df-in 3219  df-ss 3226  df-nul 3511  df-if 3623  df-pw 3673  df-sn 3697  df-pr 3698  df-op 3700  df-uni 3917  df-int 3952  df-iun 3995  df-br 4112  df-opab 4174  df-mpt 4175  df-tr 4211  df-id 4416  df-iord 4489  df-on 4491  df-suc 4494  df-iom 4715  df-xp 4757  df-rel 4758  df-cnv 4759  df-co 4760  df-dm 4761  df-rn 4762  df-res 4763  df-ima 4764  df-iota 5314  df-fun 5356  df-fn 5357  df-f 5358  df-f1 5359  df-fo 5360  df-f1o 5361  df-fv 5362  df-riota 6005  df-ov 6055  df-oprab 6056  df-mpo 6057  df-of 6268  df-ofr 6269  df-1o 6649  df-er 6769  df-map 6886  df-en 6978  df-fin 6980  df-pnf 8312  df-mnf 8313  df-xr 8314  df-ltxr 8315  df-le 8316  df-sub 8448  df-neg 8449  df-inn 9240  df-n0 9499  df-z 9580  df-uz 9857
This theorem is referenced by:  psrbagconcl  14844
  Copyright terms: Public domain W3C validator