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

Theorem psrbaglefi 21135
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:   𝑦,𝑓,𝐹   𝑓,𝐼,𝑦   𝑦,𝐷
Allowed substitution hint:   𝐷(𝑓)

Proof of Theorem psrbaglefi
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rab 3073 . . 3 {𝑦𝐷𝑦r𝐹} = {𝑦 ∣ (𝑦𝐷𝑦r𝐹)}
2 psrbag.d . . . . . . . 8 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
32psrbagf 21121 . . . . . . 7 (𝑦𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0)
43a1i 11 . . . . . 6 (𝐹𝐷 → (𝑦𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0))
54adantrd 492 . . . . 5 (𝐹𝐷 → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) → 𝑦:𝐼⟶ℕ0))
6 ss2ixp 8698 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ ℕ0X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ X𝑥𝐼0)
7 fz0ssnn0 13351 . . . . . . . . . 10 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ ℕ0
87a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑥𝐼 → (0...(𝐹𝑥)) ⊆ ℕ0)
96, 8mprg 3078 . . . . . . . 8 X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ⊆ X𝑥𝐼0
109sseli 3917 . . . . . . 7 (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) → 𝑦X𝑥𝐼0)
11 vex 3436 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ V
1211elixpconst 8693 . . . . . . 7 (𝑦X𝑥𝐼0𝑦:𝐼⟶ℕ0)
1310, 12sylib 217 . . . . . 6 (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) → 𝑦:𝐼⟶ℕ0)
1413a1i 11 . . . . 5 (𝐹𝐷 → (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) → 𝑦:𝐼⟶ℕ0))
15 ffn 6600 . . . . . . . . 9 (𝑦:𝐼⟶ℕ0𝑦 Fn 𝐼)
1615adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝑦 Fn 𝐼)
1711elixp 8692 . . . . . . . . 9 (𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ↔ (𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥))))
1817baib 536 . . . . . . . 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 ffvelrn 6959 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦:𝐼⟶ℕ0𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) ∈ ℕ0)
2120adantll 711 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) ∈ ℕ0)
22 nn0uz 12620 . . . . . . . . . . 11 0 = (ℤ‘0)
2321, 22eleqtrdi 2849 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) ∈ (ℤ‘0))
242psrbagf 21121 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0)
2524adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝐹:𝐼⟶ℕ0)
2625ffvelrnda 6961 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℕ0)
2726nn0zd 12424 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
28 elfz5 13248 . . . . . . . . . 10 (((𝑦𝑥) ∈ (ℤ‘0) ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℤ) → ((𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
2923, 27, 28syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3029ralbidva 3111 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3124ffnd 6601 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝐷𝐹 Fn 𝐼)
3231adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝐹 Fn 𝐼)
3311a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝑦 ∈ V)
34 simpl 483 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → 𝐹𝐷)
35 inidm 4152 . . . . . . . . 9 (𝐼𝐼) = 𝐼
36 eqidd 2739 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑦𝑥) = (𝑦𝑥))
37 eqidd 2739 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) ∧ 𝑥𝐼) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
3816, 32, 33, 34, 35, 36, 37ofrfvalg 7541 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦r𝐹 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3930, 38bitr4d 281 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ (0...(𝐹𝑥)) ↔ 𝑦r𝐹))
402psrbaglecl 21129 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0𝑦r𝐹) → 𝑦𝐷)
41403expia 1120 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦r𝐹𝑦𝐷))
4241pm4.71rd 563 . . . . . . 7 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → (𝑦r𝐹 ↔ (𝑦𝐷𝑦r𝐹)))
4319, 39, 423bitrrd 306 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝑦:𝐼⟶ℕ0) → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) ↔ 𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥))))
4443ex 413 . . . . 5 (𝐹𝐷 → (𝑦:𝐼⟶ℕ0 → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) ↔ 𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)))))
455, 14, 44pm5.21ndd 381 . . . 4 (𝐹𝐷 → ((𝑦𝐷𝑦r𝐹) ↔ 𝑦X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥))))
4645abbi1dv 2878 . . 3 (𝐹𝐷 → {𝑦 ∣ (𝑦𝐷𝑦r𝐹)} = X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)))
471, 46eqtrid 2790 . 2 (𝐹𝐷 → {𝑦𝐷𝑦r𝐹} = X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)))
48 cnveq 5782 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝐹𝑓 = 𝐹)
4948imaeq1d 5968 . . . . . 6 (𝑓 = 𝐹 → (𝑓 “ ℕ) = (𝐹 “ ℕ))
5049eleq1d 2823 . . . . 5 (𝑓 = 𝐹 → ((𝑓 “ ℕ) ∈ Fin ↔ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
5150, 2elrab2 3627 . . . 4 (𝐹𝐷 ↔ (𝐹 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∧ (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin))
5251simprbi 497 . . 3 (𝐹𝐷 → (𝐹 “ ℕ) ∈ Fin)
53 fzfid 13693 . . 3 ((𝐹𝐷𝑥𝐼) → (0...(𝐹𝑥)) ∈ Fin)
54 frnnn0suppg 12291 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐷𝐹:𝐼⟶ℕ0) → (𝐹 supp 0) = (𝐹 “ ℕ))
5524, 54mpdan 684 . . . . . . . 8 (𝐹𝐷 → (𝐹 supp 0) = (𝐹 “ ℕ))
56 eqimss 3977 . . . . . . . 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 10969 . . . . . . . 8 0 ∈ V
6059a1i 11 . . . . . . 7 (𝐹𝐷 → 0 ∈ V)
6124, 57, 58, 60suppssrg 8013 . . . . . 6 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (𝐹𝑥) = 0)
6261oveq2d 7291 . . . . 5 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (0...(𝐹𝑥)) = (0...0))
63 fz0sn 13356 . . . . 5 (0...0) = {0}
6462, 63eqtrdi 2794 . . . 4 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (0...(𝐹𝑥)) = {0})
65 eqimss 3977 . . . 4 ((0...(𝐹𝑥)) = {0} → (0...(𝐹𝑥)) ⊆ {0})
6664, 65syl 17 . . 3 ((𝐹𝐷𝑥 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 “ ℕ))) → (0...(𝐹𝑥)) ⊆ {0})
6752, 53, 66ixpfi2 9117 . 2 (𝐹𝐷X𝑥𝐼 (0...(𝐹𝑥)) ∈ Fin)
6847, 67eqeltrd 2839 1 (𝐹𝐷 → {𝑦𝐷𝑦r𝐹} ∈ Fin)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396   = wceq 1539  wcel 2106  {cab 2715  wral 3064  {crab 3068  Vcvv 3432  cdif 3884  wss 3887  {csn 4561   class class class wbr 5074  ccnv 5588  cima 5592   Fn wfn 6428  wf 6429  cfv 6433  (class class class)co 7275  r cofr 7532   supp csupp 7977  m cmap 8615  Xcixp 8685  Fincfn 8733  0cc0 10871  cle 11010  cn 11973  0cn0 12233  cz 12319  cuz 12582  ...cfz 13239
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  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 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-ofr 7534  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-supp 7978  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-er 8498  df-map 8617  df-pm 8618  df-ixp 8686  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240
This theorem is referenced by:  gsumbagdiag  21145  psrass1lem  21146  psrmulcllem  21156  psrass1  21174  psrdi  21175  psrdir  21176  psrass23l  21177  psrcom  21178  psrass23  21179  resspsrmul  21186  mplsubrglem  21210  mplmonmul  21237  psropprmul  21409
  Copyright terms: Public domain W3C validator