Theorem fsuppmapnn0ub 13948

Description: If a function over the nonnegative integers is finitely supported, then there is an upper bound for the arguments resulting in nonzero values. (Contributed by AV, 6-Oct-2019.)

Assertion

Ref	Expression
fsuppmapnn0ub	⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → (𝐹 finSupp 𝑍 → ∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍)))

Distinct variable groups:   𝑚,𝐹,𝑥   𝑥,𝑉   𝑚,𝑍,𝑥

Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥,𝑚)   𝑉(𝑚)

Proof of Theorem fsuppmapnn0ub

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 484	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 𝑍) → 𝐹 finSupp 𝑍)
2	1	fsuppimpd 9275	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 𝑍) → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin)
3	2	ex 412	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → (𝐹 finSupp 𝑍 → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin))
4		elmapfn 8805	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) → 𝐹 Fn ℕ0)
5	4	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → 𝐹 Fn ℕ0)
6		nn0ex 12434	. . . . . 6 ⊢ ℕ0 ∈ V
7	6	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → ℕ0 ∈ V)
8		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → 𝑍 ∈ 𝑉)
9		suppvalfn 8111	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 Fn ℕ0 ∧ ℕ0 ∈ V ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 𝑍) = {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍})
10	5, 7, 8, 9	syl3anc 1374	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 𝑍) = {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍})
11	10	eleq1d 2822	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → ((𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin ↔ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍} ∈ Fin))
12		rabssnn0fi 13939	. . . 4 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍} ∈ Fin ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → ¬ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍))
13		nne 2937	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍 ↔ (𝐹‘𝑥) = 𝑍)
14	13	imbi2i 336	. . . . . 6 ⊢ ((𝑚 < 𝑥 → ¬ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍) ↔ (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍))
15	14	ralbii 3084	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → ¬ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍))
16	15	rexbii 3085	. . . 4 ⊢ (∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → ¬ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍))
17	12, 16	sylbb 219	. . 3 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ (𝐹‘𝑥) ≠ 𝑍} ∈ Fin → ∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍))
18	11, 17	biimtrdi 253	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → ((𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin → ∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍)))
19	3, 18	syld 47	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 ↑m ℕ0) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉) → (𝐹 finSupp 𝑍 → ∃𝑚 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑚 < 𝑥 → (𝐹‘𝑥) = 𝑍)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∀wral 3052  ∃wrex 3062  {crab 3390  Vcvv 3430   class class class wbr 5086   Fn wfn 6487  ‘cfv 6492  (class class class)co 7360   supp csupp 8103   ↑_m cmap 8766  Fincfn 8886   finSupp cfsupp 9267   < clt 11170  ℕ₀cn0 12428

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8104  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-1o 8398  df-er 8636  df-map 8768  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-fsupp 9268  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-fz 13453

This theorem is referenced by:  fsuppmapnn0fz  13949  nn0gsumfz  19950  mptcoe1fsupp  22189  coe1ae0  22190  gsummoncoe1  22283  mptcoe1matfsupp  22777  mp2pm2mplem4  22784  pm2mp  22800  cayhamlem4  22863