MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  psrbagcon Structured version   Visualization version   GIF version
Theorem psrbagcon 21474
Description: The analogue of the statement "0 ≀ 𝐺 ≀ 𝐹 implies 0 ≀ 𝐹 βˆ’ 𝐺 ≀ 𝐹 " 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 ∈ (β„•0 ↑m 𝐼) ∣ (◑𝑓 β€œ β„•) ∈ Fin}
Assertion
Ref Expression
psrbagcon ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∘r ≀ 𝐹))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝐺   𝑓,𝐼
Allowed substitution hint:   𝐷(𝑓)
Proof of Theorem psrbagcon
Dummy variable π‘₯ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (β„•0 ↑m 𝐼) ∣ (◑𝑓 β€œ β„•) ∈ Fin}
21psrbagf 21462 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ 𝐷 β†’ 𝐹:πΌβŸΆβ„•0)
32ffnd 6715 . . . . . 6 (𝐹 ∈ 𝐷 β†’ 𝐹 Fn 𝐼)
433ad2ant1 1133 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐹 Fn 𝐼)
5 simp2 1137 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0)
65ffnd 6715 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐺 Fn 𝐼)
7 id 22 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ 𝐷 β†’ 𝐹 ∈ 𝐷)
87, 3fndmexd 7893 . . . . . 6 (𝐹 ∈ 𝐷 β†’ 𝐼 ∈ V)
983ad2ant1 1133 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐼 ∈ V)
10 inidm 4217 . . . . 5 (𝐼 ∩ 𝐼) = 𝐼
114, 6, 9, 9, 10offn 7679 . . . 4 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) Fn 𝐼)
12 eqidd 2733 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘₯))
13 eqidd 2733 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΊβ€˜π‘₯) = (πΊβ€˜π‘₯))
144, 6, 9, 9, 10, 12, 13ofval 7677 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺)β€˜π‘₯) = ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)))
15 simp3 1138 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹)
166, 4, 9, 9, 10, 13, 12ofrfval 7676 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐺 ∘r ≀ 𝐹 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 (πΊβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)))
1715, 16mpbid 231 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 (πΊβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘₯))
1817r19.21bi 3248 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΊβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘₯))
195ffvelcdmda 7083 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΊβ€˜π‘₯) ∈ β„•0)
2023ad2ant1 1133 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐹:πΌβŸΆβ„•0)
2120ffvelcdmda 7083 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ β„•0)
22 nn0sub 12518 . . . . . . . 8 (((πΊβ€˜π‘₯) ∈ β„•0 ∧ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ β„•0) β†’ ((πΊβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘₯) ↔ ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ∈ β„•0))
2319, 21, 22syl2anc 584 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((πΊβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘₯) ↔ ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ∈ β„•0))
2418, 23mpbid 231 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ∈ β„•0)
2514, 24eqeltrd 2833 . . . . 5 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺)β€˜π‘₯) ∈ β„•0)
2625ralrimiva 3146 . . . 4 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺)β€˜π‘₯) ∈ β„•0)
27 ffnfv 7114 . . . 4 ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺):πΌβŸΆβ„•0 ↔ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) Fn 𝐼 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺)β€˜π‘₯) ∈ β„•0))
2811, 26, 27sylanbrc 583 . . 3 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺):πΌβŸΆβ„•0)
29 simp1 1136 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ 𝐹 ∈ 𝐷)
301psrbag 21461 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ V β†’ (𝐹 ∈ 𝐷 ↔ (𝐹:πΌβŸΆβ„•0 ∧ (◑𝐹 β€œ β„•) ∈ Fin)))
319, 30syl 17 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐹 ∈ 𝐷 ↔ (𝐹:πΌβŸΆβ„•0 ∧ (◑𝐹 β€œ β„•) ∈ Fin)))
3229, 31mpbid 231 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐹:πΌβŸΆβ„•0 ∧ (◑𝐹 β€œ β„•) ∈ Fin))
3332simprd 496 . . . 4 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (◑𝐹 β€œ β„•) ∈ Fin)
3419nn0ge0d 12531 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ 0 ≀ (πΊβ€˜π‘₯))
3521nn0red 12529 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
3619nn0red 12529 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΊβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
3735, 36subge02d 11802 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (0 ≀ (πΊβ€˜π‘₯) ↔ ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)))
3834, 37mpbid 231 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ≀ (πΉβ€˜π‘₯))
3938ralrimiva 3146 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ≀ (πΉβ€˜π‘₯))
4011, 4, 9, 9, 10, 14, 12ofrfval 7676 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∘r ≀ 𝐹 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘₯) βˆ’ (πΊβ€˜π‘₯)) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)))
4139, 40mpbird 256 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∘r ≀ 𝐹)
421psrbaglesupp 21468 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺):πΌβŸΆβ„•0 ∧ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∘r ≀ 𝐹) β†’ (β—‘(𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) β€œ β„•) βŠ† (◑𝐹 β€œ β„•))
4329, 28, 41, 42syl3anc 1371 . . . 4 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (β—‘(𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) β€œ β„•) βŠ† (◑𝐹 β€œ β„•))
4433, 43ssfid 9263 . . 3 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (β—‘(𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) β€œ β„•) ∈ Fin)
451psrbag 21461 . . . 4 (𝐼 ∈ V β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺):πΌβŸΆβ„•0 ∧ (β—‘(𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) β€œ β„•) ∈ Fin)))
469, 45syl 17 . . 3 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺):πΌβŸΆβ„•0 ∧ (β—‘(𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) β€œ β„•) ∈ Fin)))
4728, 44, 46mpbir2and 711 . 2 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∈ 𝐷)
4847, 41jca 512 1 ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:πΌβŸΆβ„•0 ∧ 𝐺 ∘r ≀ 𝐹) β†’ ((𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f βˆ’ 𝐺) ∘r ≀ 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061  {crab 3432  Vcvv 3474   βŠ† wss 3947   class class class wbr 5147  β—‘ccnv 5674   β€œ cima 5678   Fn wfn 6535  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ∘f cof 7664   ∘r cofr 7665   ↑m cmap 8816  Fincfn 8935  0cc0 11106   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440  β„•cn 12208  β„•0cn0 12468
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 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
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-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-ofr 7667  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-n0 12469
This theorem is referenced by:  psrbagconcl  21478  gsumbagdiaglem  21485  psrmulcllem  21497  psrlidm  21514  psrridm  21515  psrass1  21516  psrcom  21520  rhmmpllem2  41119  rhmcomulmpl  41121
  Copyright terms: Public domain W3C validator