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

Theorem psrbagcon 14712
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 9603 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑝 ∈ ℤ)
3 simprr 533 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℕ0)
43nn0zd 9603 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → 𝑞 ∈ ℤ)
52, 4zsubcld 9610 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ (𝑝 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℕ0)) → (𝑝𝑞) ∈ ℤ)
6 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
76psrbagf 14706 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0)
873ad2ant1 1044 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
9 simp2 1024 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
10 id 19 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹𝐷)
117ffnd 5483 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
1210, 11fndmexd 5526 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐼 ∈ V)
13123ad2ant1 1044 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐼 ∈ V)
14 inidm 3416 . . . . . 6 (𝐼𝐼) = 𝐼
155, 8, 9, 13, 13, 14off 6251 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℤ)
1615ffnd 5483 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼)
17113ad2ant1 1044 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
189ffnd 5483 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
19 eqidd 2232 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
20 eqidd 2232 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
218ffvelcdmda 5783 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2221nn0zd 9603 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
239ffvelcdmda 5783 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℕ0)
2423nn0zd 9603 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℤ)
2522, 24zsubcld 9610 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℤ)
2617, 18, 13, 13, 14, 19, 20, 25ofvalg 6248 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)))
27 simp3 1025 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐺𝑟𝐹)
2818, 17, 13, 13, 14, 20, 19ofrfval 6247 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐺𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
2927, 28mpbid 147 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
3029r19.21bi 2620 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
31 nn0sub 9549 . . . . . . . 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 2308 . . . . 5 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
3534ralrimiva 2605 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
36 ffnfv 5806 . . . 4 ((𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ↔ ((𝐹𝑓𝐺) Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0))
3716, 35, 36sylanbrc 417 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0)
38 simp1 1023 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → 𝐹𝐷)
396psrbag 14705 . . . . . . 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 9461 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → 0 ≤ (𝐺𝑥))
4421nn0red 9459 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
4523nn0red 9459 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
4644, 45subge02d 8720 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (0 ≤ (𝐺𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
4743, 46mpbid 147 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4847ralrimiva 2605 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4916, 17, 13, 13, 14, 26, 19ofrfval 6247 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
5048, 49mpbird 167 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹)
516psrbaglesupp 14709 . . . . 5 ((𝐹𝐷 ∧ (𝐹𝑓𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹𝑓𝐺) ∘𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
5238, 37, 50, 51syl3anc 1273 . . . 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 5767 . . . . . . . . . . . 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 5784 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ0)
6160nn0zd 9603 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ)
62 elnndc 9849 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℤ → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
6361, 62syl 14 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) ∧ 𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)) → DECID ((𝐹𝑓𝐺)‘𝑗) ∈ ℕ)
64 elpreima 5767 . . . . . . . . . 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 845 . . . . . 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 2605 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ))
71 ssfidc 7133 . . . 4 (((𝐹 “ ℕ) ∈ Fin ∧ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ) ∧ ∀𝑗 ∈ (𝐹 “ ℕ)DECID 𝑗 ∈ ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ)) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
7242, 52, 70, 71syl3anc 1273 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺𝑟𝐹) → ((𝐹𝑓𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
736psrbag 14705 . . . 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 952 . 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 841  w3a 1004   = wceq 1397  wcel 2202  wral 2510  {crab 2514  Vcvv 2802  wss 3200   class class class wbr 4088  ccnv 4724  cima 4728   Fn wfn 5321  wf 5322  cfv 5326  (class class class)co 6021  𝑓 cof 6236  𝑟 cofr 6237  𝑚 cmap 6820  Fincfn 6912  0cc0 8035  cle 8218  cmin 8353  cn 9146  0cn0 9405  cz 9482
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 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8126  ax-resscn 8127  ax-1cn 8128  ax-1re 8129  ax-icn 8130  ax-addcl 8131  ax-addrcl 8132  ax-mulcl 8133  ax-addcom 8135  ax-addass 8137  ax-distr 8139  ax-i2m1 8140  ax-0lt1 8141  ax-0id 8143  ax-rnegex 8144  ax-cnre 8146  ax-pre-ltirr 8147  ax-pre-ltwlin 8148  ax-pre-lttrn 8149  ax-pre-ltadd 8151
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-iord 4463  df-on 4465  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5974  df-ov 6024  df-oprab 6025  df-mpo 6026  df-of 6238  df-ofr 6239  df-1o 6585  df-er 6705  df-map 6822  df-en 6913  df-fin 6915  df-pnf 8219  df-mnf 8220  df-xr 8221  df-ltxr 8222  df-le 8223  df-sub 8355  df-neg 8356  df-inn 9147  df-n0 9406  df-z 9483  df-uz 9759
This theorem is referenced by:  psrbagconcl  14713
  Copyright terms: Public domain W3C validator