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

Theorem psrbagcon 21850
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 variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
21psrbagf 21843 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0)
32ffnd 6657 . . . . . 6 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
433ad2ant1 1133 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
5 simp2 1137 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
65ffnd 6657 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
7 id 22 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐹𝐷)
87, 3fndmexd 7844 . . . . . 6 (𝐹𝐷𝐼 ∈ V)
983ad2ant1 1133 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐼 ∈ V)
10 inidm 4180 . . . . 5 (𝐼𝐼) = 𝐼
114, 6, 9, 9, 10offn 7630 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹f𝐺) Fn 𝐼)
12 eqidd 2730 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
13 eqidd 2730 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
144, 6, 9, 9, 10, 12, 13ofval 7628 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹f𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)))
15 simp3 1138 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐺r𝐹)
166, 4, 9, 9, 10, 13, 12ofrfval 7627 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐺r𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
1715, 16mpbid 232 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ∀𝑥𝐼 (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
1817r19.21bi 3221 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
195ffvelcdmda 7022 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℕ0)
2023ad2ant1 1133 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
2120ffvelcdmda 7022 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
22 nn0sub 12452 . . . . . . . 8 (((𝐺𝑥) ∈ ℕ0 ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℕ0) → ((𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0))
2319, 21, 22syl2anc 584 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐺𝑥) ≤ (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0))
2418, 23mpbid 232 . . . . . 6 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ∈ ℕ0)
2514, 24eqeltrd 2828 . . . . 5 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹f𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
2625ralrimiva 3121 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹f𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
27 ffnfv 7057 . . . 4 ((𝐹f𝐺):𝐼⟶ℕ0 ↔ ((𝐹f𝐺) Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 ((𝐹f𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0))
2811, 26, 27sylanbrc 583 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹f𝐺):𝐼⟶ℕ0)
29 simp1 1136 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → 𝐹𝐷)
301psrbag 21842 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ V → (𝐹𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
319, 30syl 17 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
3229, 31mpbid 232 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
3332simprd 495 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)
3419nn0ge0d 12466 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → 0 ≤ (𝐺𝑥))
3521nn0red 12464 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
3619nn0red 12464 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
3735, 36subge02d 11730 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → (0 ≤ (𝐺𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
3834, 37mpbid 232 . . . . . . 7 (((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
3938ralrimiva 3121 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥))
4011, 4, 9, 9, 10, 14, 12ofrfval 7627 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ((𝐹f𝐺) ∘r𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝐹𝑥) − (𝐺𝑥)) ≤ (𝐹𝑥)))
4139, 40mpbird 257 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹f𝐺) ∘r𝐹)
421psrbaglesupp 21847 . . . . 5 ((𝐹𝐷 ∧ (𝐹f𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹f𝐺) ∘r𝐹) → ((𝐹f𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
4329, 28, 41, 42syl3anc 1373 . . . 4 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ((𝐹f𝐺) “ ℕ) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
4433, 43ssfid 9170 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ((𝐹f𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
451psrbag 21842 . . . 4 (𝐼 ∈ V → ((𝐹f𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹f𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ ((𝐹f𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
469, 45syl 17 . . 3 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ((𝐹f𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹f𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ ((𝐹f𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
4728, 44, 46mpbir2and 713 . 2 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → (𝐹f𝐺) ∈ 𝐷)
4847, 41jca 511 1 ((𝐹𝐷𝐺:𝐼⟶ℕ0𝐺r𝐹) → ((𝐹f𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹f𝐺) ∘r𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2109  wral 3044  {crab 3396  Vcvv 3438  wss 3905   class class class wbr 5095  ccnv 5622  cima 5626   Fn wfn 6481  wf 6482  cfv 6486  (class class class)co 7353  f cof 7615  r cofr 7616  m cmap 8760  Fincfn 8879  0cc0 11028  cle 11169  cmin 11365  cn 12146  0cn0 12402
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-of 7617  df-ofr 7618  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-er 8632  df-map 8762  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-n0 12403
This theorem is referenced by:  psrbagconcl  21852  gsumbagdiaglem  21855  rhmpsrlem2  21866  psrlidm  21887  psrridm  21888  psrass1  21889  psrcom  21893  psdmul  22069
  Copyright terms: Public domain W3C validator