Theorem psrbasfsupp 34021

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 22149, 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 12543	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ ℕ0
3		isfsupp 9335	. . . . 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 8867	. . . . 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 12541	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ = (ℕ0 ∖ {0})
8	7	ineq2i 4163	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran 𝑓 ∩ ℕ) = (ran 𝑓 ∩ (ℕ0 ∖ {0}))
9		incom 4155	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran 𝑓 ∩ ℕ) = (ℕ ∩ ran 𝑓)
10		indif2 4227	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran 𝑓 ∩ (ℕ0 ∖ {0})) = ((ran 𝑓 ∩ ℕ0) ∖ {0})
11	8, 9, 10	3eqtr3i 2791	. . . . . . . 8 ⊢ (ℕ ∩ ran 𝑓) = ((ran 𝑓 ∩ ℕ0) ∖ {0})
12		elmapi 8848	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
13	12	frnd 6711	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → ran 𝑓 ⊆ ℕ0)
14		dfss2 3917	. . . . . . . . . 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 4073	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → ((ran 𝑓 ∩ ℕ0) ∖ {0}) = (ran 𝑓 ∖ {0}))
17	11, 16	eqtrid 2807	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (ℕ ∩ ran 𝑓) = (ran 𝑓 ∖ {0}))
18	17	imaeq2d 6056	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (◡𝑓 “ (ℕ ∩ ran 𝑓)) = (◡𝑓 “ (ran 𝑓 ∖ {0})))
19		fimacnvinrn 7064	. . . . . . 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 33163	. . . . . . 7 ⊢ ((Fun 𝑓 ∧ 𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∧ 0 ∈ ℕ0) → (𝑓 supp 0) = (◡𝑓 “ (ran 𝑓 ∖ {0})))
24	5, 21, 22, 23	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (𝑓 supp 0) = (◡𝑓 “ (ran 𝑓 ∖ {0})))
25	18, 20, 24	3eqtr4rd 2806	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) → (𝑓 supp 0) = (◡𝑓 “ ℕ))
26	25	eleq1d 2845	. . . 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 3416	. 2 ⊢ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0} = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
29	1, 28	eqtri 2783	1 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  {crab 3412   ∖ cdif 3896   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  {csn 4584   class class class wbr 5103  ^◡ccnv 5654  ran crn 5656   “ cima 5658  Fun wfun 6527  (class class class)co 7413   supp csupp 8158   ↑_m cmap 8826  Fincfn 8952   finSupp cfsupp 9331  0cc0 11124  ℕcn 12257  ℕ₀cn0 12528

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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fsupp 9332  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-nn 12258  df-n0 12529

This theorem is used by:  0mplrim  34024  selvply1rhmlema  34028  selvply1rhmlemb  34029  selvply1rhmlem1  34030  selvply1rhmlem2  34031  selvply1rhmlem4  34033  selvply1rhm0  34036  extvfvvcl  34045  extvfvcl  34046  mplmulmvr  34049  evlextv  34052  mplvrpmfgalem  34054  mplvrpmga  34055  mplvrpmmhm  34056  mplvrpmrhm  34057  psrgsum  34058  psrmon  34059  psrmonmul  34060  psrmonmul2  34061  psrmonprod  34062  mplgsum  34063  mplmonprod  34064  issply  34071  esplyfval0  34074  esplyfval2  34075  esplympl  34077  esplymhp  34078  esplyfval3  34082  esplyfval1  34083  esplyfvaln  34084  esplyind  34085  vieta  34090