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

Theorem psrbaglefi 21919
Description: There are finitely many bags dominated by a given bag. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 25-Jan-2015.) 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
psrbaglefi (𝐹𝐷 → {𝑦𝐷𝑦r𝐹} ∈ Fin)
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝐼   𝑦,𝐷   𝑦,𝐹,𝑓   𝑦,𝐼
Allowed substitution hint:   𝐷(𝑓)

Proof of Theorem psrbaglefi
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rab 3391 . . 3 {𝑦𝐷𝑦r𝐹} = {𝑦 ∣ (𝑦𝐷𝑦r𝐹)}
2 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
32psrbagf 21911 . . . . . . 7 (𝑦𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0)
43a1i 11 . . . . . 6 (𝐹𝐷 → (𝑦𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0))
54adantrd 491 . . . . 5 (𝐹𝐷 → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) → 𝑦:𝐼⟶ℕ0))
6 ss2ixp 8852 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ ℕ0X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ X𝑥𝐼0)
7 fz0ssnn0 13570 . . . . . . . . . 10 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ ℕ0
87a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑥𝐼 → (0...(𝐹𝑥)) ⊆ ℕ0)
96, 8mprg 3058 . . . . . . . 8 X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ X𝑥𝐼0
109sseli 3918 . . . . . . 7 (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) → 𝑦X𝑥𝐼0)
11 vex 3434 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ V
1211elixpconst 8847 . . . . . . 7 (𝑦X𝑥𝐼0𝑦:𝐼⟶ℕ0)
1310, 12sylib 218 . . . . . 6 (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) → 𝑦:𝐼⟶ℕ0)
1413a1i 11 . . . . 5 (𝐹𝐷 → (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) → 𝑦:𝐼⟶ℕ0))
15 ffn 6663 . . . . . . . . 9 (𝑦:𝐼⟶ℕ0𝑦 Fn 𝐼)
1615adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝑦 Fn 𝐼)
1711elixp 8846 . . . . . . . . 9 (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ↔ (𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥))))
1817baib 535 . . . . . . . 8 (𝑦 Fn 𝐼 → (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥))))
1916, 18syl 17 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥))))
20 ffvelcdm 7028 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦:𝐼⟶ℕ0𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) ∈ ℕ0)
2120adantll 715 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) ∈ ℕ0)
22 nn0uz 12820 . . . . . . . . . . 11 0 = (ℤ‘0)
2321, 22eleqtrdi 2847 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) ∈ (ℤ‘0))
242psrbagf 21911 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0)
2524adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
2625ffvelcdmda 7031 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2726nn0zd 12543 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
28 elfz5 13464 . . . . . . . . . 10 (((𝑦𝑥) ∈ (ℤ‘0) ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℤ) → ((𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
2923, 27, 28syl2anc 585 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3029ralbidva 3159 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3124ffnd 6664 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
3231adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝐹 Fn 𝐼)
3311a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝑦 ∈ V)
34 simpl 482 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝐹𝐷)
35 inidm 4168 . . . . . . . . 9 (𝐼𝐼) = 𝐼
36 eqidd 2738 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) = (𝑦𝑥))
37 eqidd 2738 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
3816, 32, 33, 34, 35, 36, 37ofrfvalg 7633 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦r𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3930, 38bitr4d 282 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ 𝑦r𝐹))
402psrbaglecl 21916 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0𝑦r𝐹) → 𝑦𝐷)
41403expia 1122 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦r𝐹𝑦𝐷))
4241pm4.71rd 562 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦r𝐹 ↔ (𝑦𝐷𝑦r𝐹)))
4319, 39, 423bitrrd 306 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) ↔ 𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥))))
4443ex 412 . . . . 5 (𝐹𝐷 → (𝑦:𝐼⟶ℕ0 → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) ↔ 𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)))))
455, 14, 44pm5.21ndd 379 . . . 4 (𝐹𝐷 → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) ↔ 𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥))))
4645eqabcdv 2871 . . 3 (𝐹𝐷 → {𝑦 ∣ (𝑦𝐷𝑦r𝐹)} = X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)))
471, 46eqtrid 2784 . 2 (𝐹𝐷 → {𝑦𝐷𝑦r𝐹} = X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)))
48 cnveq 5823 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝐹𝑓 = 𝐹)
4948imaeq1d 6019 . . . . . 6 (𝑓 = 𝐹 → (𝑓 “ ℕ) = (𝐹 “ ℕ))
5049eleq1d 2822 . . . . 5 (𝑓 = 𝐹 → ((𝑓 “ ℕ) ∈ Fin ↔ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
5150, 2elrab2 3638 . . . 4 (𝐹𝐷 ↔ (𝐹 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
5251simprbi 497 . . 3 (𝐹𝐷 → (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)
53 fzfid 13929 . . 3 ((𝐹𝐷𝑥𝐼) → (0...(𝐹𝑥)) ∈ Fin)
54 fcdmnn0suppg 12490 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0) → (𝐹 supp 0) = (𝐹 “ ℕ))
5524, 54mpdan 688 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷 → (𝐹 supp 0) = (𝐹 “ ℕ))
56 eqimss 3981 . . . . . . . 8 ((𝐹 supp 0) = (𝐹 “ ℕ) → (𝐹 supp 0) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
5755, 56syl 17 . . . . . . 7 (𝐹𝐷 → (𝐹 supp 0) ⊆ (𝐹 “ ℕ))
58 id 22 . . . . . . 7 (𝐹𝐷𝐹𝐷)
59 c0ex 11132 . . . . . . . 8 0 ∈ V
6059a1i 11 . . . . . . 7 (𝐹𝐷 → 0 ∈ V)
6124, 57, 58, 60suppssrg 8140 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (𝐹𝑥) = 0)
6261oveq2d 7377 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (0...(𝐹𝑥)) = (0...0))
63 fz0sn 13575 . . . . 5 (0...0) = {0}
6462, 63eqtrdi 2788 . . . 4 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (0...(𝐹𝑥)) = {0})
65 eqimss 3981 . . . 4 ((0...(𝐹𝑥)) = {0} → (0...(𝐹𝑥)) ⊆ {0})
6664, 65syl 17 . . 3 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (0...(𝐹𝑥)) ⊆ {0})
6752, 53, 66ixpfi2 9254 . 2 (𝐹𝐷X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ∈ Fin)
6847, 67eqeltrd 2837 1 (𝐹𝐷 → {𝑦𝐷𝑦r𝐹} ∈ Fin)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  {cab 2715  wral 3052  {crab 3390  Vcvv 3430  cdif 3887  wss 3890  {csn 4568   class class class wbr 5086  ccnv 5624  cima 5628   Fn wfn 6488  wf 6489  cfv 6493  (class class class)co 7361  r cofr 7624   supp csupp 8104  m cmap 8767  Xcixp 8839  Fincfn 8887  0cc0 11032  cle 11174  cn 12168  0cn0 12431  cz 12518  cuz 12782  ...cfz 13455
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683  ax-cnex 11088  ax-resscn 11089  ax-1cn 11090  ax-icn 11091  ax-addcl 11092  ax-addrcl 11093  ax-mulcl 11094  ax-mulrcl 11095  ax-mulcom 11096  ax-addass 11097  ax-mulass 11098  ax-distr 11099  ax-i2m1 11100  ax-1ne0 11101  ax-1rid 11102  ax-rnegex 11103  ax-rrecex 11104  ax-cnre 11105  ax-pre-lttri 11106  ax-pre-lttrn 11107  ax-pre-ltadd 11108  ax-pre-mulgt0 11109
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-ofr 7626  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-pnf 11175  df-mnf 11176  df-xr 11177  df-ltxr 11178  df-le 11179  df-sub 11373  df-neg 11374  df-nn 12169  df-n0 12432  df-z 12519  df-uz 12783  df-fz 13456
This theorem is referenced by:  gsumbagdiag  21924  psrass1lem  21925  rhmpsrlem1  21932  rhmpsrlem2  21933  psrass1  21955  psrdi  21956  psrdir  21957  psrass23l  21958  psrcom  21959  psrass23  21960  resspsrmul  21967  mplsubrglem  21995  mplmonmul  22027  psdmul  22145  psropprmul  22214  psrmonmul  33712
  Copyright terms: Public domain W3C validator