Theorem psrbagcon 22112

Description: The analogue of the statement "0 ≤ 𝐺 ≤ 𝐹 implies 0 ≤ 𝐹 − 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 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}

Assertion

Ref	Expression
psrbagcon	⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹))

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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psrbag.d	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
2	1	psrbagf 22105	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
3	2	ffnd 6713	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹 Fn 𝐼)
4	3	3ad2ant1 1151	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
5		simp2 1155	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
6	5	ffnd 6713	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
7		id 23	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹 ∈ 𝐷)
8	7, 3	fndmexd 7910	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐼 ∈ V)
9	8	3ad2ant1 1151	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐼 ∈ V)
10		inidm 4182	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∩ 𝐼) = 𝐼
11	4, 6, 9, 9, 10	offn 7700	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺) Fn 𝐼)
12		eqidd 2767	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
13		eqidd 2767	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) = (𝐺‘𝑥))
14	4, 6, 9, 9, 10, 12, 13	ofval 7698	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) = ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)))
15		simp3 1156	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐺 ∘r ≤ 𝐹)
16	6, 4, 9, 9, 10, 13, 12	ofrfval 7697	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐺 ∘r ≤ 𝐹 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥)))
17	15, 16	mpbid 235	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥))
18	17	r19.21bi 3260	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥))
19	5	ffvelcdmda 7086	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℕ0)
20	2	3ad2ant1 1151	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
21	20	ffvelcdmda 7086	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℕ0)
22		nn0sub 12572	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐺‘𝑥) ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ℕ0) → ((𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℕ0))
23	19, 21, 22	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℕ0))
24	18, 23	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℕ0)
25	14, 24	eqeltrd 2866	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
26	25	ralrimiva 3160	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐼 ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
27		ffnfv 7121	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0 ↔ ((𝐹 ∘f − 𝐺) Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0))
28	11, 26, 27	sylanbrc 595	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0)
29		simp1 1154	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐹 ∈ 𝐷)
30	1	psrbag 22104	. . . . . . 7 ⊢ (𝐼 ∈ V → (𝐹 ∈ 𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
31	9, 30	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∈ 𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
32	29, 31	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
33	32	simprd 501	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)
34	19	nn0ge0d 12586	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → 0 ≤ (𝐺‘𝑥))
35	21	nn0red 12584	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
36	19	nn0red 12584	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
37	35, 36	subge02d 11824	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (0 ≤ (𝐺‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ≤ (𝐹‘𝑥)))
38	34, 37	mpbid 235	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ≤ (𝐹‘𝑥))
39	38	ralrimiva 3160	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐼 ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ≤ (𝐹‘𝑥))
40	11, 4, 9, 9, 10, 14, 12	ofrfval 7697	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ≤ (𝐹‘𝑥)))
41	39, 40	mpbird 260	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹)
42	1	psrbaglesupp 22109	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹) → (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ⊆ (◡𝐹 “ ℕ))
43	29, 28, 41, 42	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ⊆ (◡𝐹 “ ℕ))
44	33, 43	ssfid 9239	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
45	1	psrbag 22104	. . . 4 ⊢ (𝐼 ∈ V → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
46	9, 45	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
47	28, 44, 46	mpbir2and 726	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷)
48	47, 41	jca 521	1 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3082  {crab 3419  Vcvv 3458   ⊆ wss 3908   class class class wbr 5114  ^◡ccnv 5665   “ cima 5669   Fn wfn 6538  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423   ∘_f cof 7685   ∘_r cofr 7686   ↑_m cmap 8833  Fincfn 8952  0cc0 11118   ≤ cle 11262   − cmin 11459  ℕcn 12251  ℕ₀cn0 12522

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-ofr 7688  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-supp 8166  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8703  df-map 8835  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-n0 12523

This theorem is used by:  psrbagconcl  22114  gsumbagdiaglem  22118  rhmpsrlem2  22128  psrlidm  22148  psrridm  22149  psrass1  22150  psrcom  22154  psdmul  22366  selvply1rhmlemb  33940  mplmulmvr  33960  mplvrpmrhm  33968  esplyind  33996