Theorem psrbasfsupp 34254

Description: Rewrite a finite support for nonnegative integers : For functions mapping a set 𝐼 to the nonnegative integers, having finite support can also be written as having a finite preimage of the positive integers. The latter expression is used for example in psrbas 22297, but with the former expression, theorems about finite support can be used more directly. (Contributed by Thierry Arnoux, 10-Jan-2026.)

Hypothesis

Ref	Expression
psrbasfsupp.d	⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0}

Assertion

Ref	Expression
psrbasfsupp	⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}

Proof of Theorem psrbasfsupp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psrbasfsupp.d	. 2 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0}
2		0nn0 12661	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ ℕ0
3		isfsupp 9395	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∧ 0 ∈ ℕ0) → (𝑓 finSupp 0 ↔ (Fun 𝑓 ∧ (𝑓 supp 0) ∈ Fin)))
4	2, 3	mpan2 704	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (𝑓 finSupp 0 ↔ (Fun 𝑓 ∧ (𝑓 supp 0) ∈ Fin)))
5		elmapfun 8926	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → Fun 𝑓)
6	5	biantrurd 542	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → ((𝑓 supp 0) ∈ Fin ↔ (Fun 𝑓 ∧ (𝑓 supp 0) ∈ Fin)))
7		dfn2 12659	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ = (ℕ0 ∖ {0})
8	7	ineq2i 4117	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran 𝑓 ∩ ℕ) = (ran 𝑓 ∩ (ℕ0 ∖ {0}))
9		incom 4109	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran 𝑓 ∩ ℕ) = (ℕ ∩ ran 𝑓)
10		indif2 4229	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran 𝑓 ∩ (ℕ0 ∖ {0})) = ((ran 𝑓 ∩ ℕ0) ∖ {0})
11	8, 9, 10	3eqtr3i 2794	. . . . . . . 8 ⊢ (ℕ ∩ ran 𝑓) = ((ran 𝑓 ∩ ℕ0) ∖ {0})
12		elmapi 8907	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
13	12	frnd 6748	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → ran 𝑓 ⊆ ℕ0)
14		dfss2 4097	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ran 𝑓 ⊆ ℕ0 ↔ (ran 𝑓 ∩ ℕ0) = ran 𝑓)
15	13, 14	sylib 221	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (ran 𝑓 ∩ ℕ0) = ran 𝑓)
16	15	difeq1d 4065	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → ((ran 𝑓 ∩ ℕ0) ∖ {0}) = (ran 𝑓 ∖ {0}))
17	11, 16	eqtrid 2810	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (ℕ ∩ ran 𝑓) = (ran 𝑓 ∖ {0}))
18	17	imaeq2d 6070	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (◡𝑓 “ (ℕ ∩ ran 𝑓)) = (◡𝑓 “ (ran 𝑓 ∖ {0})))
19		fimacnvinrn 7103	. . . . . . 7 ⊢ (Fun 𝑓 → (◡𝑓 “ ℕ) = (◡𝑓 “ (ℕ ∩ ran 𝑓)))
20	5, 19	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (◡𝑓 “ ℕ) = (◡𝑓 “ (ℕ ∩ ran 𝑓)))
21		id 23	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → 𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
22	2	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → 0 ∈ ℕ0)
23		supppreima 33381	. . . . . . 7 ⊢ ((Fun 𝑓 ∧ 𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∧ 0 ∈ ℕ0) → (𝑓 supp 0) = (◡𝑓 “ (ran 𝑓 ∖ {0})))
24	5, 21, 22, 23	syl3anc 1399	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (𝑓 supp 0) = (◡𝑓 “ (ran 𝑓 ∖ {0})))
25	18, 20, 24	3eqtr4rd 2809	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (𝑓 supp 0) = (◡𝑓 “ ℕ))
26	25	eleq1d 2849	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → ((𝑓 supp 0) ∈ Fin ↔ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin))
27	4, 6, 26	3bitr2d 310	. . 3 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (𝑓 finSupp 0 ↔ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin))
28	27	rabbiia 3420	. 2 ⊢ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0} = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
29	1, 28	eqtri 2786	1 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092  {csn 4588   class class class wbr 5108  ^◡ccnv 5657  ran crn 5659   “ cima 5661  Fun wfun 6560  (class class class)co 7451   supp csupp 8214   ↑_m cmap 8885  Fincfn 9011   finSupp cfsupp 9391  0cc0 11239  ℕcn 12375  ℕ₀cn0 12646

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fsupp 9392  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-nn 12376  df-n0 12647

This theorem is used by:  0mplrim  34257  selvply1rhmlema  34261  selvply1rhmlemb  34262  selvply1rhmlem1  34263  selvply1rhmlem2  34264  selvply1rhmlem4  34266  selvply1rhm0  34269  extvfvvcl  34278  extvfvcl  34279  mplmulmvr  34282  evlextv  34285  mplvrpmfgalem  34287  mplvrpmga  34288  mplvrpmmhm  34289  mplvrpmrhm  34290  psrgsum  34291  psrmon  34292  psrmonmul  34293  psrmonmul2  34294  psrmonprod  34295  mplgsum  34296  mplmonprod  34297  issply  34304  esplyfval0  34307  esplyfval2  34308  esplympl  34310  esplymhp  34311  esplyfval3  34315  esplyfval1  34316  esplyfvaln  34317  esplyind  34318  vieta  34323