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Theorem psrbaglefi

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)

Ref Expression
Hypothesis psrbag.d ⊢ D = f ∈ ℕ 0 I | f -1 ℕ ∈ Fin
Assertion psrbaglefi ⊢ F ∈ D → y ∈ D | y ≤ f F ∈ Fin

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrbag.d ⊢ D = f ∈ ℕ 0 I | f -1 ℕ ∈ Fin
2 df-rab ⊢ y ∈ D | y ≤ f F = y | y ∈ D ∧ y ≤ f F
3 1 psrbagf ⊢ y ∈ D → y : I ⟶ ℕ 0
4 3 a1i ⊢ F ∈ D → y ∈ D → y : I ⟶ ℕ 0
5 4 adantrd ⊢ F ∈ D → y ∈ D ∧ y ≤ f F → y : I ⟶ ℕ 0
6 ss2ixp ⊢ ∀ x ∈ I 0 … F ⁡ x ⊆ ℕ 0 → ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x ⊆ ⨉ x ∈ I ℕ 0
7 fz0ssnn0 ⊢ 0 … F ⁡ x ⊆ ℕ 0
8 7 a1i ⊢ x ∈ I → 0 … F ⁡ x ⊆ ℕ 0
9 6 8 mprg ⊢ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x ⊆ ⨉ x ∈ I ℕ 0
10 9 sseli ⊢ y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x → y ∈ ⨉ x ∈ I ℕ 0
11 vex ⊢ y ∈ V
12 11 elixpconst ⊢ y ∈ ⨉ x ∈ I ℕ 0 ↔ y : I ⟶ ℕ 0
13 10 12 sylib ⊢ y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x → y : I ⟶ ℕ 0
14 13 a1i ⊢ F ∈ D → y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x → y : I ⟶ ℕ 0
15 ffn ⊢ y : I ⟶ ℕ 0 → y Fn I
16 15 adantl ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y Fn I
17 11 elixp ⊢ y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x ↔ y Fn I ∧ ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x
18 17 baib ⊢ y Fn I → y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x ↔ ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x
19 16 18 syl ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x ↔ ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x
20 ffvelcdm ⊢ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → y ⁡ x ∈ ℕ 0
21 20 adantll ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → y ⁡ x ∈ ℕ 0
22 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
23 21 22 eleqtrdi ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → y ⁡ x ∈ ℤ ≥ 0
24 1 psrbagf ⊢ F ∈ D → F : I ⟶ ℕ 0
25 24 adantr ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → F : I ⟶ ℕ 0
26 25 ffvelcdmda ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → F ⁡ x ∈ ℕ 0
27 26 nn0zd ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → F ⁡ x ∈ ℤ
28 elfz5 ⊢ y ⁡ x ∈ ℤ ≥ 0 ∧ F ⁡ x ∈ ℤ → y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x ↔ y ⁡ x ≤ F ⁡ x
29 23 27 28 syl2anc ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x ↔ y ⁡ x ≤ F ⁡ x
30 29 ralbidva ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x ↔ ∀ x ∈ I y ⁡ x ≤ F ⁡ x
31 24 ffnd ⊢ F ∈ D → F Fn I
32 31 adantr ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → F Fn I
33 11 a1i ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y ∈ V
34 simpl ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → F ∈ D
35 inidm ⊢ I ∩ I = I
36 eqidd ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → y ⁡ x = y ⁡ x
37 eqidd ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ x ∈ I → F ⁡ x = F ⁡ x
38 16 32 33 34 35 36 37 ofrfvalg ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y ≤ f F ↔ ∀ x ∈ I y ⁡ x ≤ F ⁡ x
39 30 38 bitr4d ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ 0 … F ⁡ x ↔ y ≤ f F
40 1 psrbaglecl ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 ∧ y ≤ f F → y ∈ D
41 40 3expia ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y ≤ f F → y ∈ D
42 41 pm4.71rd ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y ≤ f F ↔ y ∈ D ∧ y ≤ f F
43 19 39 42 3bitrrd ⊢ F ∈ D ∧ y : I ⟶ ℕ 0 → y ∈ D ∧ y ≤ f F ↔ y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x
44 43 ex ⊢ F ∈ D → y : I ⟶ ℕ 0 → y ∈ D ∧ y ≤ f F ↔ y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x
45 5 14 44 pm5.21ndd ⊢ F ∈ D → y ∈ D ∧ y ≤ f F ↔ y ∈ ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x
46 45 eqabcdv ⊢ F ∈ D → y | y ∈ D ∧ y ≤ f F = ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x
47 2 46 eqtrid ⊢ F ∈ D → y ∈ D | y ≤ f F = ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x
48 cnveq ⊢ f = F → f -1 = F -1
49 48 imaeq1d ⊢ f = F → f -1 ℕ = F -1 ℕ
50 49 eleq1d ⊢ f = F → f -1 ℕ ∈ Fin ↔ F -1 ℕ ∈ Fin
51 50 1 elrab2 ⊢ F ∈ D ↔ F ∈ ℕ 0 I ∧ F -1 ℕ ∈ Fin
52 51 simprbi ⊢ F ∈ D → F -1 ℕ ∈ Fin
53 fzfid ⊢ F ∈ D ∧ x ∈ I → 0 … F ⁡ x ∈ Fin
54 fcdmnn0suppg ⊢ F ∈ D ∧ F : I ⟶ ℕ 0 → F supp 0 = F -1 ℕ
55 24 54 mpdan ⊢ F ∈ D → F supp 0 = F -1 ℕ
56 eqimss ⊢ F supp 0 = F -1 ℕ → F supp 0 ⊆ F -1 ℕ
57 55 56 syl ⊢ F ∈ D → F supp 0 ⊆ F -1 ℕ
58 id ⊢ F ∈ D → F ∈ D
59 c0ex ⊢ 0 ∈ V
60 59 a1i ⊢ F ∈ D → 0 ∈ V
61 24 57 58 60 suppssrg ⊢ F ∈ D ∧ x ∈ I ∖ F -1 ℕ → F ⁡ x = 0
62 61 oveq2d ⊢ F ∈ D ∧ x ∈ I ∖ F -1 ℕ → 0 … F ⁡ x = 0 … 0
63 fz0sn ⊢ 0 … 0 = 0
64 62 63 eqtrdi ⊢ F ∈ D ∧ x ∈ I ∖ F -1 ℕ → 0 … F ⁡ x = 0
65 eqimss ⊢ 0 … F ⁡ x = 0 → 0 … F ⁡ x ⊆ 0
66 64 65 syl ⊢ F ∈ D ∧ x ∈ I ∖ F -1 ℕ → 0 … F ⁡ x ⊆ 0
67 52 53 66 ixpfi2 ⊢ F ∈ D → ⨉ x ∈ I 0 … F ⁡ x ∈ Fin
68 47 67 eqeltrd ⊢ F ∈ D → y ∈ D | y ≤ f F ∈ Fin