Theorem mptnn0fsupp 13992

Description: A mapping from the nonnegative integers is finitely supported under certain conditions. (Contributed by AV, 5-Oct-2019.) (Revised by AV, 23-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
mptnn0fsupp.0	⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑉)
mptnn0fsupp.c	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ 𝐵)
mptnn0fsupp.s	⊢ (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 ))

Assertion

Ref	Expression
mptnn0fsupp	⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) finSupp 0 )

Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝐶,𝑠,𝑥   𝜑,𝑘,𝑠,𝑥   0 ,𝑠,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑠)   𝐶(𝑘)   𝑉(𝑥,𝑘,𝑠)   0 (𝑘)

Proof of Theorem mptnn0fsupp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mptnn0fsupp.c	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ 𝐵)
2	1	ralrimiva 3136	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵)
3		eqid 2725	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)
4	3	fnmpt 6689	. . . . 5 ⊢ (∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) Fn ℕ0)
5	2, 4	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) Fn ℕ0)
6		nn0ex 12506	. . . . 5 ⊢ ℕ0 ∈ V
7	6	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
8		mptnn0fsupp.0	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑉)
9	8	elexd 3485	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ V)
10		suppvalfn 8169	. . . 4 ⊢ (((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) Fn ℕ0 ∧ ℕ0 ∈ V ∧ 0 ∈ V) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) supp 0 ) = {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 })
11	5, 7, 9, 10	syl3anc 1368	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) supp 0 ) = {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 })
12		mptnn0fsupp.s	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 ))
13		nne 2934	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ↔ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = 0 )
14		simpr 483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℕ0)
15	2	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵)
16		rspcsbela 4431	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵) → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
17	14, 15, 16	syl2anc 582	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
18	3	fvmpts 7002	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶)
19	14, 17, 18	syl2anc 582	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶)
20	19	eqeq1d 2727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = 0 ↔ ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 ))
21	13, 20	bitrid 282	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ↔ ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 ))
22	21	imbi2d 339	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ) ↔ (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 )))
23	22	ralbidva 3166	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 )))
24	23	rexbidva 3167	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ) ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 )))
25	12, 24	mpbird 256	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ))
26		rabssnn0fi 13981	. . . 4 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 } ∈ Fin ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ))
27	25, 26	sylibr 233	. . 3 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 } ∈ Fin)
28	11, 27	eqeltrd 2825	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) supp 0 ) ∈ Fin)
29		funmpt 6585	. . 3 ⊢ Fun (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)
30	6	mptex 7230	. . 3 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) ∈ V
31		funisfsupp 9389	. . 3 ⊢ ((Fun (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) ∧ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) ∈ V ∧ 0 ∈ V) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) finSupp 0 ↔ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) supp 0 ) ∈ Fin))
32	29, 30, 9, 31	mp3an12i 1461	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) finSupp 0 ↔ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) supp 0 ) ∈ Fin))
33	28, 32	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) finSupp 0 )

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2930  ∀wral 3051  ∃wrex 3060  {crab 3419  Vcvv 3463  ⦋csb 3885   class class class wbr 5143   ↦ cmpt 5226  Fun wfun 6536   Fn wfn 6537  ‘cfv 6542  (class class class)co 7415   supp csupp 8161  Fincfn 8960   finSupp cfsupp 9383   < clt 11276  ℕ₀cn0 12500

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7737  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3960  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7868  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-1o 8483  df-er 8721  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-fin 8964  df-fsupp 9384  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-nn 12241  df-n0 12501  df-z 12587  df-uz 12851  df-fz 13515

This theorem is referenced by:  mptnn0fsuppd  13993  mptcoe1fsupp  22141  mptcoe1matfsupp  22720  pm2mp  22743  chfacffsupp  22774  chfacfscmulfsupp  22777  chfacfpmmulfsupp  22781  cayhamlem4  22806  ply1mulgsumlem3  47567  ply1mulgsumlem4  47568