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

Theorem psrbagcon 14796
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 9684 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℤ)
3 simprr 533 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℕ0)
43nn0zd 9684 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℤ)
52, 4zsubcld 9691 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → (𝑝𝑞) ∈ ℤ)
6 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
76psrbagf 14790 . . . . . . 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 5500 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
1210, 11fndmexd 5547 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐼 ∈ V)
13123ad2ant1 1045 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐼 ∈ V)
14 inidm 3427 . . . . . 6 (𝐼𝐼) = 𝐼
155, 8, 9, 13, 13, 14off 6270 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℤ)
1615ffnd 5500 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼)
17113ad2ant1 1045 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
189ffnd 5500 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
19 eqidd 2233 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
20 eqidd 2233 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
218ffvelcdmda 5803 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2221nn0zd 9684 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
239ffvelcdmda 5803 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℕ0)
2423nn0zd 9684 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℤ)
2522, 24zsubcld 9691 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℤ)
2617, 18, 13, 13, 14, 19, 20, 25ofvalg 6267 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)))
27 simp3 1026 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺𝑟𝐹)
2818, 17, 13, 13, 14, 20, 19ofrfval 6266 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐺𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
2927, 28mpbid 147 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
3029r19.21bi 2630 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
31 nn0sub 9630 . . . . . . . 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 2309 . . . . 5 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
3534ralrimiva 2615 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
36 ffnfv 5826 . . . 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 14789 . . . . . . 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 9542 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → 0 ≤ (𝐺𝑥))
4421nn0red 9540 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
4523nn0red 9540 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
4644, 45subge02d 8799 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (0 ≤ (𝐺𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
4743, 46mpbid 147 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4847ralrimiva 2615 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4916, 17, 13, 13, 14, 26, 19ofrfval 6266 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
5048, 49mpbird 167 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹)
516psrbaglesupp 14793 . . . . 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 5788 . . . . . . . . . . . 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 5804 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ0)
6160nn0zd 9684 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ)
62 elnndc 9930 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
6361, 62syl 14 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
64 elpreima 5788 . . . . . . . . . 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 2615 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ))
71 ssfidc 7189 . . . 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 14789 . . . 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 2203  wral 2520  {crab 2524  Vcvv 2812  wss 3210   class class class wbr 4102  ccnv 4739  cima 4743   Fn wfn 5338  wf 5339  cfv 5343  (class class class)co 6041  𝑓 cof 6255  𝑟 cofr 6256  𝑚 cmap 6873  Fincfn 6966  0cc0 8115  cle 8297  cmin 8432  cn 9225  0cn0 9484  cz 9563
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 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4218  ax-sep 4221  ax-nul 4229  ax-pow 4279  ax-pr 4314  ax-un 4545  ax-setind 4650  ax-iinf 4701  ax-cnex 8206  ax-resscn 8207  ax-1cn 8208  ax-1re 8209  ax-icn 8210  ax-addcl 8211  ax-addrcl 8212  ax-mulcl 8213  ax-addcom 8215  ax-addass 8217  ax-distr 8219  ax-i2m1 8220  ax-0lt1 8221  ax-0id 8223  ax-rnegex 8224  ax-cnre 8226  ax-pre-ltirr 8227  ax-pre-ltwlin 8228  ax-pre-lttrn 8229  ax-pre-ltadd 8231
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 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-csb 3138  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-nul 3506  df-if 3617  df-pw 3667  df-sn 3688  df-pr 3689  df-op 3691  df-uni 3908  df-int 3943  df-iun 3986  df-br 4103  df-opab 4165  df-mpt 4166  df-tr 4202  df-id 4405  df-iord 4478  df-on 4480  df-suc 4483  df-iom 4704  df-xp 4746  df-rel 4747  df-cnv 4748  df-co 4749  df-dm 4750  df-rn 4751  df-res 4752  df-ima 4753  df-iota 5303  df-fun 5345  df-fn 5346  df-f 5347  df-f1 5348  df-fo 5349  df-f1o 5350  df-fv 5351  df-riota 5994  df-ov 6044  df-oprab 6045  df-mpo 6046  df-of 6257  df-ofr 6258  df-1o 6638  df-er 6758  df-map 6875  df-en 6967  df-fin 6969  df-pnf 8298  df-mnf 8299  df-xr 8300  df-ltxr 8301  df-le 8302  df-sub 8434  df-neg 8435  df-inn 9226  df-n0 9485  df-z 9564  df-uz 9840
This theorem is referenced by:  psrbagconcl  14797
  Copyright terms: Public domain W3C validator