Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cantnff Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cantnff 9121
 Description: The CNF function is a function from finitely supported functions from 𝐵 to 𝐴, to the ordinal exponential 𝐴 ↑o 𝐵. (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
cantnfs.s 𝑆 = dom (𝐴 CNF 𝐵)
cantnfs.a (𝜑𝐴 ∈ On)
cantnfs.b (𝜑𝐵 ∈ On)
Assertion
Ref Expression
cantnff (𝜑 → (𝐴 CNF 𝐵):𝑆⟶(𝐴o 𝐵))

Proof of Theorem cantnff
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑘 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvex 6658 . . . 4 (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom ) ∈ V
21csbex 5179 . . 3 OrdIso( E , (𝑓 supp ∅)) / (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom ) ∈ V
32a1i 11 . 2 ((𝜑𝑓𝑆) → OrdIso( E , (𝑓 supp ∅)) / (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom ) ∈ V)
4 eqid 2798 . . . 4 {𝑔 ∈ (𝐴m 𝐵) ∣ 𝑔 finSupp ∅} = {𝑔 ∈ (𝐴m 𝐵) ∣ 𝑔 finSupp ∅}
5 cantnfs.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ On)
6 cantnfs.b . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ On)
74, 5, 6cantnffval 9110 . . 3 (𝜑 → (𝐴 CNF 𝐵) = (𝑓 ∈ {𝑔 ∈ (𝐴m 𝐵) ∣ 𝑔 finSupp ∅} ↦ OrdIso( E , (𝑓 supp ∅)) / (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom )))
8 cantnfs.s . . . . 5 𝑆 = dom (𝐴 CNF 𝐵)
94, 5, 6cantnfdm 9111 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝐴 CNF 𝐵) = {𝑔 ∈ (𝐴m 𝐵) ∣ 𝑔 finSupp ∅})
108, 9syl5eq 2845 . . . 4 (𝜑𝑆 = {𝑔 ∈ (𝐴m 𝐵) ∣ 𝑔 finSupp ∅})
1110mpteq1d 5119 . . 3 (𝜑 → (𝑓𝑆OrdIso( E , (𝑓 supp ∅)) / (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom )) = (𝑓 ∈ {𝑔 ∈ (𝐴m 𝐵) ∣ 𝑔 finSupp ∅} ↦ OrdIso( E , (𝑓 supp ∅)) / (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom )))
127, 11eqtr4d 2836 . 2 (𝜑 → (𝐴 CNF 𝐵) = (𝑓𝑆OrdIso( E , (𝑓 supp ∅)) / (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (𝑘)) ·o (𝑓‘(𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom )))
135adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐴 ∈ On)
146adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐵 ∈ On)
15 eqid 2798 . . . . . . . 8 OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) = OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))
16 simpr 488 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝑥𝑆)
17 eqid 2798 . . . . . . . 8 seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅) = seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)
188, 13, 14, 15, 16, 17cantnfval 9115 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝑆) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) = (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))))
1918adantr 484 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) = (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))))
20 ovex 7168 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 supp ∅) ∈ V
218, 13, 14, 15, 16cantnfcl 9114 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥𝑆) → ( E We (𝑥 supp ∅) ∧ dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) ∈ ω))
2221simpld 498 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝑆) → E We (𝑥 supp ∅))
2315oien 8986 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 supp ∅) ∈ V ∧ E We (𝑥 supp ∅)) → dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) ≈ (𝑥 supp ∅))
2420, 22, 23sylancr 590 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝑆) → dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) ≈ (𝑥 supp ∅))
2524adantr 484 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) ≈ (𝑥 supp ∅))
26 suppssdm 7826 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 supp ∅) ⊆ dom 𝑥
278, 5, 6cantnfs 9113 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑥𝑆 ↔ (𝑥:𝐵𝐴𝑥 finSupp ∅)))
2827simprbda 502 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝑥:𝐵𝐴)
2926, 28fssdm 6504 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝑥 supp ∅) ⊆ 𝐵)
30 feq3 6470 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 = ∅ → (𝑥:𝐵𝐴𝑥:𝐵⟶∅))
3128, 30syl5ibcom 248 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝐴 = ∅ → 𝑥:𝐵⟶∅))
3231imp 410 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → 𝑥:𝐵⟶∅)
33 f00 6535 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥:𝐵⟶∅ ↔ (𝑥 = ∅ ∧ 𝐵 = ∅))
3432, 33sylib 221 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (𝑥 = ∅ ∧ 𝐵 = ∅))
3534simprd 499 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → 𝐵 = ∅)
36 sseq0 4307 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 supp ∅) ⊆ 𝐵𝐵 = ∅) → (𝑥 supp ∅) = ∅)
3729, 35, 36syl2an2r 684 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (𝑥 supp ∅) = ∅)
3825, 37breqtrd 5056 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) ≈ ∅)
39 en0 8555 . . . . . . . 8 (dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) ≈ ∅ ↔ dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) = ∅)
4038, 39sylib 221 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅)) = ∅)
4140fveq2d 6649 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘dom OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))) = (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘∅))
42 0ex 5175 . . . . . . 7 ∅ ∈ V
4317seqom0g 8075 . . . . . . 7 (∅ ∈ V → (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘∅) = ∅)
4442, 43mp1i 13 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (seqω((𝑘 ∈ V, 𝑧 ∈ V ↦ (((𝐴o (OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘)) ·o (𝑥‘(OrdIso( E , (𝑥 supp ∅))‘𝑘))) +o 𝑧)), ∅)‘∅) = ∅)
4519, 41, 443eqtrd 2837 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) = ∅)
46 el1o 8107 . . . . 5 (((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) ∈ 1o ↔ ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) = ∅)
4745, 46sylibr 237 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) ∈ 1o)
4835oveq2d 7151 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (𝐴o 𝐵) = (𝐴o ∅))
4913adantr 484 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → 𝐴 ∈ On)
50 oe0 8130 . . . . . 6 (𝐴 ∈ On → (𝐴o ∅) = 1o)
5149, 50syl 17 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (𝐴o ∅) = 1o)
5248, 51eqtrd 2833 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → (𝐴o 𝐵) = 1o)
5347, 52eleqtrrd 2893 . . 3 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 = ∅) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) ∈ (𝐴o 𝐵))
5413adantr 484 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ∈ On)
5514adantr 484 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐵 ∈ On)
5616adantr 484 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝑥𝑆)
57 on0eln0 6214 . . . . . 6 (𝐴 ∈ On → (∅ ∈ 𝐴𝐴 ≠ ∅))
5813, 57syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝑆) → (∅ ∈ 𝐴𝐴 ≠ ∅))
5958biimpar 481 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∅ ∈ 𝐴)
6029adantr 484 . . . 4 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑥 supp ∅) ⊆ 𝐵)
618, 54, 55, 56, 59, 55, 60cantnflt2 9120 . . 3 (((𝜑𝑥𝑆) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) ∈ (𝐴o 𝐵))
6253, 61pm2.61dane 3074 . 2 ((𝜑𝑥𝑆) → ((𝐴 CNF 𝐵)‘𝑥) ∈ (𝐴o 𝐵))
633, 12, 62fmpt2d 6864 1 (𝜑 → (𝐴 CNF 𝐵):𝑆⟶(𝐴o 𝐵))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987  {crab 3110  Vcvv 3441  ⦋csb 3828   ⊆ wss 3881  ∅c0 4243   class class class wbr 5030   ↦ cmpt 5110   E cep 5429   We wwe 5477  dom cdm 5519  Oncon0 6159  ⟶wf 6320  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ∈ cmpo 7137  ωcom 7560   supp csupp 7813  seqωcseqom 8066  1oc1o 8078   +o coa 8082   ·o comu 8083   ↑o coe 8084   ↑m cmap 8389   ≈ cen 8489   finSupp cfsupp 8817  OrdIsocoi 8957   CNF ccnf 9108 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-seqom 8067  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-omul 8090  df-oexp 8091  df-er 8272  df-map 8391  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-oi 8958  df-cnf 9109 This theorem is referenced by:  cantnfp1  9128  cantnflem1  9136  cantnflem3  9138  cantnflem4  9139  cantnf  9140
 Copyright terms: Public domain W3C validator