Metamath Proof Explorer


Theorem cantnfp1

Description: If F is created by adding a single term ( FX ) = Y to G , where X is larger than any element of the support of G , then F is also a finitely supported function and it is assigned the value ( ( A ^o X ) .o Y ) +o z where z is the value of G . (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2015) (Revised by AV, 1-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses cantnfs.s โŠข ๐‘† = dom ( ๐ด CNF ๐ต )
cantnfs.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ On )
cantnfs.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ On )
cantnfp1.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘† )
cantnfp1.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
cantnfp1.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ด )
cantnfp1.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ supp โˆ… ) โІ ๐‘‹ )
cantnfp1.f โŠข ๐น = ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ if ( ๐‘ก = ๐‘‹ , ๐‘Œ , ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) )
Assertion cantnfp1 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆˆ ๐‘† โˆง ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cantnfs.s โŠข ๐‘† = dom ( ๐ด CNF ๐ต )
2 cantnfs.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ On )
3 cantnfs.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ On )
4 cantnfp1.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘† )
5 cantnfp1.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
6 cantnfp1.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ด )
7 cantnfp1.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ supp โˆ… ) โІ ๐‘‹ )
8 cantnfp1.f โŠข ๐น = ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ if ( ๐‘ก = ๐‘‹ , ๐‘Œ , ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) )
9 onelon โŠข ( ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ On )
10 3 5 9 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ On )
11 eloni โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ On โ†’ Ord ๐‘‹ )
12 ordirr โŠข ( Ord ๐‘‹ โ†’ ยฌ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ )
13 10 11 12 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ )
14 fvex โŠข ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ V
15 dif1o โŠข ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) โ†” ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ V โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… ) )
16 14 15 mpbiran โŠข ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) โ†” ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… )
17 1 2 3 cantnfs โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐บ : ๐ต โŸถ ๐ด โˆง ๐บ finSupp โˆ… ) ) )
18 4 17 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ : ๐ต โŸถ ๐ด โˆง ๐บ finSupp โˆ… ) )
19 18 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : ๐ต โŸถ ๐ด )
20 19 ffnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ Fn ๐ต )
21 0ex โŠข โˆ… โˆˆ V
22 21 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ… โˆˆ V )
23 elsuppfn โŠข ( ( ๐บ Fn ๐ต โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ V ) โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐บ supp โˆ… ) โ†” ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… ) ) )
24 20 3 22 23 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐บ supp โˆ… ) โ†” ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… ) ) )
25 16 bicomi โŠข ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… โ†” ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) )
26 25 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… โ†” ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) ) )
27 26 anbi2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… ) โ†” ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) ) ) )
28 24 27 bitrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐บ supp โˆ… ) โ†” ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) ) ) )
29 7 sseld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐บ supp โˆ… ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ ) )
30 28 29 sylbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ ) )
31 5 30 mpand โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( V โˆ– 1o ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ ) )
32 16 31 biimtrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  โˆ… โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ ) )
33 32 necon1bd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ยฌ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = โˆ… ) )
34 13 33 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = โˆ… )
35 34 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ก = ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = โˆ… )
36 simpr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ก = ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘ก = ๐‘‹ )
37 36 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ก = ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) = ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) )
38 simpllr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ก = ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘Œ = โˆ… )
39 35 37 38 3eqtr4rd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ก = ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘Œ = ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) )
40 eqidd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โˆง ยฌ ๐‘ก = ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) = ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) )
41 39 40 ifeqda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ๐ต ) โ†’ if ( ๐‘ก = ๐‘‹ , ๐‘Œ , ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) = ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) )
42 41 mpteq2dva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ if ( ๐‘ก = ๐‘‹ , ๐‘Œ , ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) ) = ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) )
43 8 42 eqtrid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ๐น = ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) )
44 19 feqmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ = ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) )
45 44 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ๐บ = ( ๐‘ก โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ก ) ) )
46 43 45 eqtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ๐น = ๐บ )
47 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘† )
48 46 47 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ๐น โˆˆ ๐‘† )
49 oecl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ด โ†‘o ๐ต ) โˆˆ On )
50 2 3 49 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด โ†‘o ๐ต ) โˆˆ On )
51 1 2 3 cantnff โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด CNF ๐ต ) : ๐‘† โŸถ ( ๐ด โ†‘o ๐ต ) )
52 51 4 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) โˆˆ ( ๐ด โ†‘o ๐ต ) )
53 onelon โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐ต ) โˆˆ On โˆง ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) โˆˆ ( ๐ด โ†‘o ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) โˆˆ On )
54 50 52 53 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) โˆˆ On )
55 54 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) โˆˆ On )
56 oa0r โŠข ( ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) โˆˆ On โ†’ ( โˆ… +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) = ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) )
57 55 56 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( โˆ… +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) = ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) )
58 oveq2 โŠข ( ๐‘Œ = โˆ… โ†’ ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) = ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo โˆ… ) )
59 oecl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘‹ โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) โˆˆ On )
60 2 10 59 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) โˆˆ On )
61 om0 โŠข ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) โˆˆ On โ†’ ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo โˆ… ) = โˆ… )
62 60 61 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo โˆ… ) = โˆ… )
63 58 62 sylan9eqr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) = โˆ… )
64 63 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) = ( โˆ… +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) )
65 46 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) )
66 57 64 65 3eqtr4rd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) )
67 48 66 jca โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ = โˆ… ) โ†’ ( ๐น โˆˆ ๐‘† โˆง ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) ) )
68 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ๐ด โˆˆ On )
69 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ๐ต โˆˆ On )
70 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘† )
71 5 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
72 6 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ด )
73 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ( ๐บ supp โˆ… ) โІ ๐‘‹ )
74 1 68 69 70 71 72 73 8 cantnfp1lem1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ๐น โˆˆ ๐‘† )
75 onelon โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ On )
76 2 6 75 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ On )
77 on0eln0 โŠข ( ๐‘Œ โˆˆ On โ†’ ( โˆ… โˆˆ ๐‘Œ โ†” ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) )
78 76 77 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ… โˆˆ ๐‘Œ โ†” ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) )
79 78 biimpar โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ โˆ… โˆˆ ๐‘Œ )
80 eqid โŠข OrdIso ( E , ( ๐น supp โˆ… ) ) = OrdIso ( E , ( ๐น supp โˆ… ) )
81 eqid โŠข seqฯ‰ ( ( ๐‘˜ โˆˆ V , ๐‘ง โˆˆ V โ†ฆ ( ( ( ๐ด โ†‘o ( OrdIso ( E , ( ๐น supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทo ( ๐น โ€˜ ( OrdIso ( E , ( ๐น supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) +o ๐‘ง ) ) , โˆ… ) = seqฯ‰ ( ( ๐‘˜ โˆˆ V , ๐‘ง โˆˆ V โ†ฆ ( ( ( ๐ด โ†‘o ( OrdIso ( E , ( ๐น supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทo ( ๐น โ€˜ ( OrdIso ( E , ( ๐น supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) +o ๐‘ง ) ) , โˆ… )
82 eqid โŠข OrdIso ( E , ( ๐บ supp โˆ… ) ) = OrdIso ( E , ( ๐บ supp โˆ… ) )
83 eqid โŠข seqฯ‰ ( ( ๐‘˜ โˆˆ V , ๐‘ง โˆˆ V โ†ฆ ( ( ( ๐ด โ†‘o ( OrdIso ( E , ( ๐บ supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทo ( ๐บ โ€˜ ( OrdIso ( E , ( ๐บ supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) +o ๐‘ง ) ) , โˆ… ) = seqฯ‰ ( ( ๐‘˜ โˆˆ V , ๐‘ง โˆˆ V โ†ฆ ( ( ( ๐ด โ†‘o ( OrdIso ( E , ( ๐บ supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทo ( ๐บ โ€˜ ( OrdIso ( E , ( ๐บ supp โˆ… ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) +o ๐‘ง ) ) , โˆ… )
84 1 68 69 70 71 72 73 8 79 80 81 82 83 cantnfp1lem3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) )
85 74 84 jca โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Œ โ‰  โˆ… ) โ†’ ( ๐น โˆˆ ๐‘† โˆง ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) ) )
86 67 85 pm2.61dane โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆˆ ๐‘† โˆง ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐น ) = ( ( ( ๐ด โ†‘o ๐‘‹ ) ยทo ๐‘Œ ) +o ( ( ๐ด CNF ๐ต ) โ€˜ ๐บ ) ) ) )