Metamath Proof Explorer


Theorem naddcnff

Description: Addition operator for Cantor normal forms is a function into Cantor normal forms. (Contributed by RP, 2-Jan-2025)

Ref Expression
Assertion naddcnff X On S = dom ω CNF X f + 𝑜 S × S : S × S S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr X On S = dom ω CNF X S = dom ω CNF X
2 1 eleq2d X On S = dom ω CNF X f S f dom ω CNF X
3 eqid dom ω CNF X = dom ω CNF X
4 omelon ω On
5 4 a1i X On S = dom ω CNF X ω On
6 simpl X On S = dom ω CNF X X On
7 3 5 6 cantnfs X On S = dom ω CNF X f dom ω CNF X f : X ω finSupp f
8 2 7 bitrd X On S = dom ω CNF X f S f : X ω finSupp f
9 1 eleq2d X On S = dom ω CNF X g S g dom ω CNF X
10 3 5 6 cantnfs X On S = dom ω CNF X g dom ω CNF X g : X ω finSupp g
11 9 10 bitrd X On S = dom ω CNF X g S g : X ω finSupp g
12 11 adantr X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g S g : X ω finSupp g
13 simpl f : X ω finSupp f f : X ω
14 simpl g : X ω finSupp g g : X ω
15 13 14 anim12i f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f : X ω g : X ω
16 6 15 anim12i X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g X On f : X ω g : X ω
17 16 anassrs X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g X On f : X ω g : X ω
18 simprl X On f : X ω g : X ω f : X ω
19 18 ffnd X On f : X ω g : X ω f Fn X
20 simprr X On f : X ω g : X ω g : X ω
21 20 ffnd X On f : X ω g : X ω g Fn X
22 simpl X On f : X ω g : X ω X On
23 inidm X X = X
24 19 21 22 22 23 offn X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g Fn X
25 simpr X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g Fn X f + 𝑜 f g Fn X
26 simplrl X On f : X ω g : X ω x X f : X ω
27 26 ffnd X On f : X ω g : X ω x X f Fn X
28 simplrr X On f : X ω g : X ω x X g : X ω
29 28 ffnd X On f : X ω g : X ω x X g Fn X
30 simpll X On f : X ω g : X ω x X X On
31 simpr X On f : X ω g : X ω x X x X
32 fnfvof f Fn X g Fn X X On x X f + 𝑜 f g x = f x + 𝑜 g x
33 27 29 30 31 32 syl22anc X On f : X ω g : X ω x X f + 𝑜 f g x = f x + 𝑜 g x
34 18 ffvelcdmda X On f : X ω g : X ω x X f x ω
35 20 ffvelcdmda X On f : X ω g : X ω x X g x ω
36 nnacl f x ω g x ω f x + 𝑜 g x ω
37 34 35 36 syl2anc X On f : X ω g : X ω x X f x + 𝑜 g x ω
38 33 37 eqeltrd X On f : X ω g : X ω x X f + 𝑜 f g x ω
39 38 ex X On f : X ω g : X ω x X f + 𝑜 f g x ω
40 39 ralrimiv X On f : X ω g : X ω x X f + 𝑜 f g x ω
41 40 adantr X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g Fn X x X f + 𝑜 f g x ω
42 fnfvrnss f + 𝑜 f g Fn X x X f + 𝑜 f g x ω ran f + 𝑜 f g ω
43 25 41 42 syl2anc X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g Fn X ran f + 𝑜 f g ω
44 43 ex X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g Fn X ran f + 𝑜 f g ω
45 24 44 jcai X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g Fn X ran f + 𝑜 f g ω
46 df-f f + 𝑜 f g : X ω f + 𝑜 f g Fn X ran f + 𝑜 f g ω
47 45 46 sylibr X On f : X ω g : X ω f + 𝑜 f g : X ω
48 17 47 syl X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω
49 ffun f + 𝑜 f g : X ω Fun f + 𝑜 f g
50 49 adantl X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω Fun f + 𝑜 f g
51 simplrr X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g finSupp f
52 51 adantr X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω finSupp f
53 simplrr X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω finSupp g
54 52 53 fsuppunfi X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω supp f supp g Fin
55 simp-4l X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω X On
56 peano1 ω
57 56 a1i X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω ω
58 simplrl X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f : X ω
59 58 adantr X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω f : X ω
60 simplrl X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω g : X ω
61 0elon On
62 oa0 On + 𝑜 =
63 61 62 mp1i X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω + 𝑜 =
64 55 57 59 60 63 suppofssd X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω f + 𝑜 f g supp supp f supp g
65 54 64 ssfid X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω f + 𝑜 f g supp Fin
66 ovexd X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω f + 𝑜 f g V
67 isfsupp f + 𝑜 f g V On finSupp f + 𝑜 f g Fun f + 𝑜 f g f + 𝑜 f g supp Fin
68 66 61 67 sylancl X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g Fun f + 𝑜 f g f + 𝑜 f g supp Fin
69 50 65 68 mpbir2and X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g
70 69 ex X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g
71 48 70 jcai X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g
72 1 eleq2d X On S = dom ω CNF X f + 𝑜 f g S f + 𝑜 f g dom ω CNF X
73 3 5 6 cantnfs X On S = dom ω CNF X f + 𝑜 f g dom ω CNF X f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g
74 72 73 bitrd X On S = dom ω CNF X f + 𝑜 f g S f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g
75 74 ad2antrr X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g S f + 𝑜 f g : X ω finSupp f + 𝑜 f g
76 71 75 mpbird X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g S
77 76 ex X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g : X ω finSupp g f + 𝑜 f g S
78 12 77 sylbid X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g S f + 𝑜 f g S
79 78 ralrimiv X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g S f + 𝑜 f g S
80 79 ex X On S = dom ω CNF X f : X ω finSupp f g S f + 𝑜 f g S
81 8 80 sylbid X On S = dom ω CNF X f S g S f + 𝑜 f g S
82 81 ralrimiv X On S = dom ω CNF X f S g S f + 𝑜 f g S
83 ofmres f + 𝑜 S × S = f S , g S f + 𝑜 f g
84 83 fmpo f S g S f + 𝑜 f g S f + 𝑜 S × S : S × S S
85 82 84 sylib X On S = dom ω CNF X f + 𝑜 S × S : S × S S