Theorem psrbagcon 21834

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 21827	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
3	2	ffnd 6689	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹 Fn 𝐼)
4	3	3ad2ant1 1133	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐹 Fn 𝐼)
5		simp2 1137	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐺:𝐼⟶ℕ0)
6	5	ffnd 6689	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐺 Fn 𝐼)
7		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐹 ∈ 𝐷)
8	7, 3	fndmexd 7880	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐷 → 𝐼 ∈ V)
9	8	3ad2ant1 1133	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐼 ∈ V)
10		inidm 4190	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∩ 𝐼) = 𝐼
11	4, 6, 9, 9, 10	offn 7666	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺) Fn 𝐼)
12		eqidd 2730	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
13		eqidd 2730	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) = (𝐺‘𝑥))
14	4, 6, 9, 9, 10, 12, 13	ofval 7664	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) = ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)))
15		simp3 1138	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐺 ∘r ≤ 𝐹)
16	6, 4, 9, 9, 10, 13, 12	ofrfval 7663	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐺 ∘r ≤ 𝐹 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥)))
17	15, 16	mpbid 232	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥))
18	17	r19.21bi 3229	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥))
19	5	ffvelcdmda 7056	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℕ0)
20	2	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
21	20	ffvelcdmda 7056	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℕ0)
22		nn0sub 12492	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐺‘𝑥) ∈ ℕ0 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ℕ0) → ((𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℕ0))
23	19, 21, 22	syl2anc 584	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐺‘𝑥) ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℕ0))
24	18, 23	mpbid 232	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℕ0)
25	14, 24	eqeltrd 2828	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
26	25	ralrimiva 3125	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐼 ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0)
27		ffnfv 7091	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0 ↔ ((𝐹 ∘f − 𝐺) Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ((𝐹 ∘f − 𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ0))
28	11, 26, 27	sylanbrc 583	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0)
29		simp1 1136	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → 𝐹 ∈ 𝐷)
30	1	psrbag 21826	. . . . . . 7 ⊢ (𝐼 ∈ V → (𝐹 ∈ 𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
31	9, 30	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∈ 𝐷 ↔ (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)))
32	29, 31	mpbid 232	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹:𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
33	32	simprd 495	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (◡𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)
34	19	nn0ge0d 12506	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → 0 ≤ (𝐺‘𝑥))
35	21	nn0red 12504	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
36	19	nn0red 12504	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
37	35, 36	subge02d 11770	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (0 ≤ (𝐺‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ≤ (𝐹‘𝑥)))
38	34, 37	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝐹‘𝑥) − (𝐺‘𝑥)) ≤ (𝐹‘𝑥))
39	38	ralrimiva 3125	. . . . . 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 7663	. . . . . 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 257	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹)
42	1	psrbaglesupp 21831	. . . . 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 1373	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ⊆ (◡𝐹 “ ℕ))
44	33, 43	ssfid 9212	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)
45	1	psrbag 21826	. . . 4 ⊢ (𝐼 ∈ V → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷 ↔ ((𝐹 ∘f − 𝐺):𝐼⟶ℕ0 ∧ (◡(𝐹 ∘f − 𝐺) “ ℕ) ∈ Fin)))
46	9, 45	syl 17	. . 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 713	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → (𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷)
48	47, 41	jca 511	1 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐷 ∧ 𝐺:𝐼⟶ℕ0 ∧ 𝐺 ∘r ≤ 𝐹) → ((𝐹 ∘f − 𝐺) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹 ∘f − 𝐺) ∘r ≤ 𝐹))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044  {crab 3405  Vcvv 3447   ⊆ wss 3914   class class class wbr 5107  ^◡ccnv 5637   “ cima 5641   Fn wfn 6506  ⟶wf 6507  ‘cfv 6511  (class class class)co 7387   ∘_f cof 7651   ∘_r cofr 7652   ↑_m cmap 8799  Fincfn 8918  0cc0 11068   ≤ cle 11209   − cmin 11405  ℕcn 12186  ℕ₀cn0 12442

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 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145

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 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-of 7653  df-ofr 7654  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8140  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-er 8671  df-map 8801  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-n0 12443

This theorem is referenced by:  psrbagconcl  21836  gsumbagdiaglem  21839  rhmpsrlem2  21850  psrlidm  21871  psrridm  21872  psrass1  21873  psrcom  21877  psdmul  22053