Theorem mptnn0fsupp 13961

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 3146	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵)
3		eqid 2732	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)
4	3	fnmpt 6690	. . . . 5 ⊢ (∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) Fn ℕ0)
5	2, 4	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) Fn ℕ0)
6		nn0ex 12477	. . . . 5 ⊢ ℕ0 ∈ V
7	6	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
8		mptnn0fsupp.0	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑉)
9	8	elexd 3494	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ V)
10		suppvalfn 8153	. . . 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 1371	. . 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 2944	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ↔ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = 0 )
14		simpr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℕ0)
15	2	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵)
16		rspcsbela 4435	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐶 ∈ 𝐵) → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
17	14, 15, 16	syl2anc 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
18	3	fvmpts 7001	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶)
19	14, 17, 18	syl2anc 584	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶)
20	19	eqeq1d 2734	. . . . . . . . 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 340	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ) ↔ (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 )))
23	22	ralbidva 3175	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)‘𝑥) ≠ 0 ) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ⦋𝑥 / 𝑘⦌𝐶 = 0 )))
24	23	rexbidva 3176	. . . . 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 13950	. . . 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 2833	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) supp 0 ) ∈ Fin)
29		funmpt 6586	. . 3 ⊢ Fun (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶)
30	6	mptex 7224	. . 3 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ 𝐶) ∈ V
31		funisfsupp 9366	. . 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 1465	. 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 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ∃wrex 3070  {crab 3432  Vcvv 3474  ⦋csb 3893   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  Fun wfun 6537   Fn wfn 6538  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408   supp csupp 8145  Fincfn 8938   finSupp cfsupp 9360   < clt 11247  ℕ₀cn0 12471

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-fz 13484

This theorem is referenced by:  mptnn0fsuppd  13962  mptcoe1fsupp  21738  mptcoe1matfsupp  22303  pm2mp  22326  chfacffsupp  22357  chfacfscmulfsupp  22360  chfacfpmmulfsupp  22364  cayhamlem4  22389  ply1mulgsumlem3  47059  ply1mulgsumlem4  47060