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Theorem carsgclctunlem3

Description: Lemma for carsgclctun . (Contributed by Thierry Arnoux, 24-May-2020)

Ref Expression
Hypotheses carsgval.1 ( 𝜑𝑂𝑉 )
carsgval.2 ( 𝜑𝑀 : 𝒫 𝑂 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
carsgsiga.1 ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ ∅ ) = 0 )
carsgsiga.2 ( ( 𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 𝑥 ) ≤ Σ* 𝑦𝑥 ( 𝑀𝑦 ) )
carsgsiga.3 ( ( 𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀𝑥 ) ≤ ( 𝑀𝑦 ) )
carsgclctun.1 ( 𝜑𝐴 ≼ ω )
carsgclctun.2 ( 𝜑𝐴 ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
carsgclctunlem3.1 ( 𝜑𝐸 ∈ 𝒫 𝑂 )
Assertion carsgclctunlem3 ( 𝜑 → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 carsgval.1 ( 𝜑𝑂𝑉 )
2 carsgval.2 ( 𝜑𝑀 : 𝒫 𝑂 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
3 carsgsiga.1 ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ ∅ ) = 0 )
4 carsgsiga.2 ( ( 𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 𝑥 ) ≤ Σ* 𝑦𝑥 ( 𝑀𝑦 ) )
5 carsgsiga.3 ( ( 𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀𝑥 ) ≤ ( 𝑀𝑦 ) )
6 carsgclctun.1 ( 𝜑𝐴 ≼ ω )
7 carsgclctun.2 ( 𝜑𝐴 ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
8 carsgclctunlem3.1 ( 𝜑𝐸 ∈ 𝒫 𝑂 )
9 iccssxr ( 0 [,] +∞ ) ⊆ ℝ*
10 8 elpwincl1 ( 𝜑 → ( 𝐸 𝐴 ) ∈ 𝒫 𝑂 )
11 2 10 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
12 9 11 sselid ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ∈ ℝ* )
13 8 elpwdifcl ( 𝜑 → ( 𝐸 𝐴 ) ∈ 𝒫 𝑂 )
14 2 13 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
15 9 14 sselid ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ∈ ℝ* )
16 12 15 xaddcld ( 𝜑 → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ* )
17 16 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) = +∞ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ* )
18 pnfge ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ* → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ +∞ )
19 17 18 syl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) = +∞ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ +∞ )
20 simpr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) = +∞ ) → ( 𝑀𝐸 ) = +∞ )
21 19 20 breqtrrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) = +∞ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
22 unieq ( 𝐴 = ∅ → 𝐴 = ∅ )
23 uni0 ∅ = ∅
24 22 23 eqtrdi ( 𝐴 = ∅ → 𝐴 = ∅ )
25 24 ineq2d ( 𝐴 = ∅ → ( 𝐸 𝐴 ) = ( 𝐸 ∩ ∅ ) )
26 in0 ( 𝐸 ∩ ∅ ) = ∅
27 25 26 eqtrdi ( 𝐴 = ∅ → ( 𝐸 𝐴 ) = ∅ )
28 27 fveq2d ( 𝐴 = ∅ → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) = ( 𝑀 ‘ ∅ ) )
29 24 difeq2d ( 𝐴 = ∅ → ( 𝐸 𝐴 ) = ( 𝐸 ∖ ∅ ) )
30 dif0 ( 𝐸 ∖ ∅ ) = 𝐸
31 29 30 eqtrdi ( 𝐴 = ∅ → ( 𝐸 𝐴 ) = 𝐸 )
32 31 fveq2d ( 𝐴 = ∅ → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) = ( 𝑀𝐸 ) )
33 28 32 oveq12d ( 𝐴 = ∅ → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) = ( ( 𝑀 ‘ ∅ ) +𝑒 ( 𝑀𝐸 ) ) )
34 33 adantl ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) = ( ( 𝑀 ‘ ∅ ) +𝑒 ( 𝑀𝐸 ) ) )
35 3 adantr ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( 𝑀 ‘ ∅ ) = 0 )
36 35 oveq1d ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ∅ ) +𝑒 ( 𝑀𝐸 ) ) = ( 0 +𝑒 ( 𝑀𝐸 ) ) )
37 2 8 ffvelrnd ( 𝜑 → ( 𝑀𝐸 ) ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
38 9 37 sselid ( 𝜑 → ( 𝑀𝐸 ) ∈ ℝ* )
39 38 adantr ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( 𝑀𝐸 ) ∈ ℝ* )
40 xaddid2 ( ( 𝑀𝐸 ) ∈ ℝ* → ( 0 +𝑒 ( 𝑀𝐸 ) ) = ( 𝑀𝐸 ) )
41 39 40 syl ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( 0 +𝑒 ( 𝑀𝐸 ) ) = ( 𝑀𝐸 ) )
42 34 36 41 3eqtrd ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) = ( 𝑀𝐸 ) )
43 42 39 eqeltrd ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ* )
44 xeqlelt ( ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑀𝐸 ) ∈ ℝ* ) → ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) = ( 𝑀𝐸 ) ↔ ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) ∧ ¬ ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) < ( 𝑀𝐸 ) ) ) )
45 43 39 44 syl2anc ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) = ( 𝑀𝐸 ) ↔ ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) ∧ ¬ ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) < ( 𝑀𝐸 ) ) ) )
46 42 45 mpbid ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) ∧ ¬ ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) < ( 𝑀𝐸 ) ) )
47 46 simpld ( ( 𝜑𝐴 = ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
48 47 adantlr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 = ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
49 fvex ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) ∈ V
50 49 ssex ( 𝐴 ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) → 𝐴 ∈ V )
51 0sdomg ( 𝐴 ∈ V → ( ∅ ≺ 𝐴𝐴 ≠ ∅ ) )
52 7 50 51 3syl ( 𝜑 → ( ∅ ≺ 𝐴𝐴 ≠ ∅ ) )
53 52 biimpar ( ( 𝜑𝐴 ≠ ∅ ) → ∅ ≺ 𝐴 )
54 53 adantlr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ∅ ≺ 𝐴 )
55 nnenom ℕ ≈ ω
56 55 ensymi ω ≈ ℕ
57 domentr ( ( 𝐴 ≼ ω ∧ ω ≈ ℕ ) → 𝐴 ≼ ℕ )
58 6 56 57 sylancl ( 𝜑𝐴 ≼ ℕ )
59 58 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ≼ ℕ )
60 fodomr ( ( ∅ ≺ 𝐴𝐴 ≼ ℕ ) → ∃ 𝑓 𝑓 : ℕ –onto𝐴 )
61 54 59 60 syl2anc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ∃ 𝑓 𝑓 : ℕ –onto𝐴 )
62 fveq2 ( 𝑛 = 𝑘 → ( 𝑓𝑛 ) = ( 𝑓𝑘 ) )
63 62 iundisj 𝑛 ∈ ℕ ( 𝑓𝑛 ) = 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) )
64 fofn ( 𝑓 : ℕ –onto𝐴𝑓 Fn ℕ )
65 fniunfv ( 𝑓 Fn ℕ → 𝑛 ∈ ℕ ( 𝑓𝑛 ) = ran 𝑓 )
66 64 65 syl ( 𝑓 : ℕ –onto𝐴 𝑛 ∈ ℕ ( 𝑓𝑛 ) = ran 𝑓 )
67 forn ( 𝑓 : ℕ –onto𝐴 → ran 𝑓 = 𝐴 )
68 67 unieqd ( 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ran 𝑓 = 𝐴 )
69 66 68 eqtrd ( 𝑓 : ℕ –onto𝐴 𝑛 ∈ ℕ ( 𝑓𝑛 ) = 𝐴 )
70 69 adantl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → 𝑛 ∈ ℕ ( 𝑓𝑛 ) = 𝐴 )
71 63 70 eqtr3id ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) = 𝐴 )
72 71 ineq2d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) = ( 𝐸 𝐴 ) )
73 72 fveq2d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) ) = ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) )
74 71 difeq2d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) = ( 𝐸 𝐴 ) )
75 74 fveq2d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) ) = ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) )
76 73 75 oveq12d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) )
77 1 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → 𝑂𝑉 )
78 2 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → 𝑀 : 𝒫 𝑂 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
79 3 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( 𝑀 ‘ ∅ ) = 0 )
80 4 3adant1r ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 𝑥 ) ≤ Σ* 𝑦𝑥 ( 𝑀𝑦 ) )
81 80 3adant1r ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 𝑥 ) ≤ Σ* 𝑦𝑥 ( 𝑀𝑦 ) )
82 81 3adant1r ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 𝑥 ) ≤ Σ* 𝑦𝑥 ( 𝑀𝑦 ) )
83 5 3adant1r ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀𝑥 ) ≤ ( 𝑀𝑦 ) )
84 83 3adant1r ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀𝑥 ) ≤ ( 𝑀𝑦 ) )
85 84 3adant1r ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀𝑥 ) ≤ ( 𝑀𝑦 ) )
86 62 iundisj2 Disj 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) )
87 86 a1i ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → Disj 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) )
88 77 adantr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑂𝑉 )
89 78 adantr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑀 : 𝒫 𝑂 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
90 7 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝐴 ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
91 fof ( 𝑓 : ℕ –onto𝐴𝑓 : ℕ ⟶ 𝐴 )
92 91 ad2antlr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑓 : ℕ ⟶ 𝐴 )
93 simpr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑛 ∈ ℕ )
94 92 93 ffvelrnd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑓𝑛 ) ∈ 𝐴 )
95 90 94 sseldd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑓𝑛 ) ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
96 79 adantr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑀 ‘ ∅ ) = 0 )
97 82 3adant1r ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 𝑥 ) ≤ Σ* 𝑦𝑥 ( 𝑀𝑦 ) )
98 88 89 96 97 carsgsigalem ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑒 ∈ 𝒫 𝑂𝑔 ∈ 𝒫 𝑂 ) → ( 𝑀 ‘ ( 𝑒𝑔 ) ) ≤ ( ( 𝑀𝑒 ) +𝑒 ( 𝑀𝑔 ) ) )
99 91 ad3antlr ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ) → 𝑓 : ℕ ⟶ 𝐴 )
100 fzossnn ( 1 ..^ 𝑛 ) ⊆ ℕ
101 100 a1i ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 1 ..^ 𝑛 ) ⊆ ℕ )
102 101 sselda ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ) → 𝑘 ∈ ℕ )
103 99 102 ffvelrnd ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ) → ( 𝑓𝑘 ) ∈ 𝐴 )
104 103 ralrimiva ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ∀ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ∈ 𝐴 )
105 dfiun2g ( ∀ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ∈ 𝐴 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) = { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) } )
106 104 105 syl ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) = { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) } )
107 eqid ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) )
108 107 rnmpt ran ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) = { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) }
109 fzofi ( 1 ..^ 𝑛 ) ∈ Fin
110 mptfi ( ( 1 ..^ 𝑛 ) ∈ Fin → ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) ∈ Fin )
111 rnfi ( ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) ∈ Fin → ran ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) ∈ Fin )
112 109 110 111 mp2b ran ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) ∈ Fin
113 108 112 eqeltrri { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) } ∈ Fin
114 113 a1i ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) } ∈ Fin )
115 90 adantr ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ) → 𝐴 ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
116 115 103 sseldd ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ) → ( 𝑓𝑘 ) ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
117 116 ralrimiva ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ∀ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
118 107 rnmptss ( ∀ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) → ran ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
119 117 118 syl ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ran ( 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ↦ ( 𝑓𝑘 ) ) ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
120 108 119 eqsstrrid ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) } ⊆ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
121 88 89 96 97 114 120 fiunelcarsg ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → { 𝑧 ∣ ∃ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) 𝑧 = ( 𝑓𝑘 ) } ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
122 106 121 eqeltrd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
123 88 89 95 98 122 difelcarsg2 ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ∈ ( toCaraSiga ‘ 𝑀 ) )
124 8 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → 𝐸 ∈ 𝒫 𝑂 )
125 simpllr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ )
126 77 78 79 82 85 87 123 124 125 carsgclctunlem2 ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑓𝑛 ) ∖ 𝑘 ∈ ( 1 ..^ 𝑛 ) ( 𝑓𝑘 ) ) ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
127 76 126 eqbrtrrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑓 : ℕ –onto𝐴 ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
128 61 127 exlimddv ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
129 48 128 pm2.61dane ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑀𝐸 ) ≠ +∞ ) → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )
130 21 129 pm2.61dane ( 𝜑 → ( ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) +𝑒 ( 𝑀 ‘ ( 𝐸 𝐴 ) ) ) ≤ ( 𝑀𝐸 ) )