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Theorem cantnfle

Description: A lower bound on the CNF function. Since ( ( A CNF B )F ) is defined as the sum of ( A ^o x ) .o ( Fx ) over all x in the support of F , it is larger than any of these terms (and all other terms are zero, so we can extend the statement to all C e. B instead of just those C in the support). (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2015) (Revised by AV, 28-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses cantnfs.s S = dom A CNF B
cantnfs.a φ A On
cantnfs.b φ B On
cantnfcl.g G = OrdIso E F supp
cantnfcl.f φ F S
cantnfval.h H = seq ω k V , z V A 𝑜 G k 𝑜 F G k + 𝑜 z
cantnfle.c φ C B
Assertion cantnfle φ A 𝑜 C 𝑜 F C A CNF B F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cantnfs.s S = dom A CNF B
2 cantnfs.a φ A On
3 cantnfs.b φ B On
4 cantnfcl.g G = OrdIso E F supp
5 cantnfcl.f φ F S
6 cantnfval.h H = seq ω k V , z V A 𝑜 G k 𝑜 F G k + 𝑜 z
7 cantnfle.c φ C B
8 oveq2 F C = A 𝑜 C 𝑜 F C = A 𝑜 C 𝑜
9 8 sseq1d F C = A 𝑜 C 𝑜 F C A CNF B F A 𝑜 C 𝑜 A CNF B F
10 ovexd φ F supp V
11 1 2 3 4 5 cantnfcl φ E We supp F dom G ω
12 11 simpld φ E We supp F
13 4 oiiso F supp V E We supp F G Isom E , E dom G F supp
14 10 12 13 syl2anc φ G Isom E , E dom G F supp
15 isof1o G Isom E , E dom G F supp G : dom G 1-1 onto F supp
16 14 15 syl φ G : dom G 1-1 onto F supp
17 16 adantr φ F C G : dom G 1-1 onto F supp
18 f1ocnv G : dom G 1-1 onto F supp G -1 : F supp 1-1 onto dom G
19 f1of G -1 : F supp 1-1 onto dom G G -1 : F supp dom G
20 17 18 19 3syl φ F C G -1 : F supp dom G
21 7 anim1i φ F C C B F C
22 1 2 3 cantnfs φ F S F : B A finSupp F
23 5 22 mpbid φ F : B A finSupp F
24 23 simpld φ F : B A
25 24 adantr φ F C F : B A
26 25 ffnd φ F C F Fn B
27 3 adantr φ F C B On
28 0ex V
29 28 a1i φ F C V
30 elsuppfn F Fn B B On V C supp F C B F C
31 26 27 29 30 syl3anc φ F C C supp F C B F C
32 21 31 mpbird φ F C C supp F
33 20 32 ffvelrnd φ F C G -1 C dom G
34 11 simprd φ dom G ω
35 34 adantr φ F C dom G ω
36 eqimss x = dom G x dom G
37 36 biantrurd x = dom G G -1 C x x dom G G -1 C x
38 eleq2 x = dom G G -1 C x G -1 C dom G
39 37 38 bitr3d x = dom G x dom G G -1 C x G -1 C dom G
40 fveq2 x = dom G H x = H dom G
41 40 sseq2d x = dom G A 𝑜 C 𝑜 F C H x A 𝑜 C 𝑜 F C H dom G
42 39 41 imbi12d x = dom G x dom G G -1 C x A 𝑜 C 𝑜 F C H x G -1 C dom G A 𝑜 C 𝑜 F C H dom G
43 42 imbi2d x = dom G φ F C x dom G G -1 C x A 𝑜 C 𝑜 F C H x φ F C G -1 C dom G A 𝑜 C 𝑜 F C H dom G
44 sseq1 x = x dom G dom G
45 eleq2 x = G -1 C x G -1 C
46 44 45 anbi12d x = x dom G G -1 C x dom G G -1 C
47 fveq2 x = H x = H
48 47 sseq2d x = A 𝑜 C 𝑜 F C H x A 𝑜 C 𝑜 F C H
49 46 48 imbi12d x = x dom G G -1 C x A 𝑜 C 𝑜 F C H x dom G G -1 C A 𝑜 C 𝑜 F C H
50 sseq1 x = y x dom G y dom G
51 eleq2 x = y G -1 C x G -1 C y
52 50 51 anbi12d x = y x dom G G -1 C x y dom G G -1 C y
53 fveq2 x = y H x = H y
54 53 sseq2d x = y A 𝑜 C 𝑜 F C H x A 𝑜 C 𝑜 F C H y
55 52 54 imbi12d x = y x dom G G -1 C x A 𝑜 C 𝑜 F C H x y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y
56 sseq1 x = suc y x dom G suc y dom G
57 eleq2 x = suc y G -1 C x G -1 C suc y
58 56 57 anbi12d x = suc y x dom G G -1 C x suc y dom G G -1 C suc y
59 fveq2 x = suc y H x = H suc y
60 59 sseq2d x = suc y A 𝑜 C 𝑜 F C H x A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
61 58 60 imbi12d x = suc y x dom G G -1 C x A 𝑜 C 𝑜 F C H x suc y dom G G -1 C suc y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
62 noel ¬ G -1 C
63 62 pm2.21i G -1 C A 𝑜 C 𝑜 F C H
64 63 adantl dom G G -1 C A 𝑜 C 𝑜 F C H
65 64 a1i φ F C dom G G -1 C A 𝑜 C 𝑜 F C H
66 fvex G -1 C V
67 66 elsuc G -1 C suc y G -1 C y G -1 C = y
68 sssucid y suc y
69 sstr y suc y suc y dom G y dom G
70 68 69 mpan suc y dom G y dom G
71 70 ad2antrl φ F C y ω suc y dom G G -1 C y y dom G
72 simprr φ F C y ω suc y dom G G -1 C y G -1 C y
73 pm2.27 y dom G G -1 C y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H y
74 71 72 73 syl2anc φ F C y ω suc y dom G G -1 C y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H y
75 6 cantnfvalf H : ω On
76 75 ffvelrni y ω H y On
77 76 ad2antlr φ F C y ω suc y dom G H y On
78 2 ad3antrrr φ F C y ω suc y dom G A On
79 3 ad3antrrr φ F C y ω suc y dom G B On
80 suppssdm F supp dom F
81 80 24 fssdm φ F supp B
82 81 ad3antrrr φ F C y ω suc y dom G F supp B
83 simpr φ F C y ω suc y dom G suc y dom G
84 sucidg y ω y suc y
85 84 ad2antlr φ F C y ω suc y dom G y suc y
86 83 85 sseldd φ F C y ω suc y dom G y dom G
87 4 oif G : dom G F supp
88 87 ffvelrni y dom G G y supp F
89 86 88 syl φ F C y ω suc y dom G G y supp F
90 82 89 sseldd φ F C y ω suc y dom G G y B
91 onelon B On G y B G y On
92 79 90 91 syl2anc φ F C y ω suc y dom G G y On
93 oecl A On G y On A 𝑜 G y On
94 78 92 93 syl2anc φ F C y ω suc y dom G A 𝑜 G y On
95 24 ad3antrrr φ F C y ω suc y dom G F : B A
96 95 90 ffvelrnd φ F C y ω suc y dom G F G y A
97 onelon A On F G y A F G y On
98 78 96 97 syl2anc φ F C y ω suc y dom G F G y On
99 omcl A 𝑜 G y On F G y On A 𝑜 G y 𝑜 F G y On
100 94 98 99 syl2anc φ F C y ω suc y dom G A 𝑜 G y 𝑜 F G y On
101 oaword2 H y On A 𝑜 G y 𝑜 F G y On H y A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
102 77 100 101 syl2anc φ F C y ω suc y dom G H y A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
103 1 2 3 4 5 6 cantnfsuc φ y ω H suc y = A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
104 103 ad4ant13 φ F C y ω suc y dom G H suc y = A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
105 102 104 sseqtrrd φ F C y ω suc y dom G H y H suc y
106 sstr A 𝑜 C 𝑜 F C H y H y H suc y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
107 106 expcom H y H suc y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
108 105 107 syl φ F C y ω suc y dom G A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
109 108 adantrr φ F C y ω suc y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
110 74 109 syld φ F C y ω suc y dom G G -1 C y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
111 110 expr φ F C y ω suc y dom G G -1 C y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
112 simprr φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y G -1 C = y
113 112 fveq2d φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y G G -1 C = G y
114 f1ocnvfv2 G : dom G 1-1 onto F supp C supp F G G -1 C = C
115 17 32 114 syl2anc φ F C G G -1 C = C
116 115 ad2antrr φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y G G -1 C = C
117 113 116 eqtr3d φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y G y = C
118 117 oveq2d φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y A 𝑜 G y = A 𝑜 C
119 117 fveq2d φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y F G y = F C
120 118 119 oveq12d φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y A 𝑜 G y 𝑜 F G y = A 𝑜 C 𝑜 F C
121 oaword1 A 𝑜 G y 𝑜 F G y On H y On A 𝑜 G y 𝑜 F G y A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
122 100 77 121 syl2anc φ F C y ω suc y dom G A 𝑜 G y 𝑜 F G y A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
123 122 adantrr φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y A 𝑜 G y 𝑜 F G y A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
124 120 123 eqsstrrd φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y A 𝑜 C 𝑜 F C A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
125 103 ad4ant13 φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y H suc y = A 𝑜 G y 𝑜 F G y + 𝑜 H y
126 124 125 sseqtrrd φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
127 126 expr φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
128 127 a1dd φ F C y ω suc y dom G G -1 C = y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
129 111 128 jaod φ F C y ω suc y dom G G -1 C y G -1 C = y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
130 67 129 syl5bi φ F C y ω suc y dom G G -1 C suc y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
131 130 expimpd φ F C y ω suc y dom G G -1 C suc y y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
132 131 com23 φ F C y ω y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y suc y dom G G -1 C suc y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
133 132 expcom y ω φ F C y dom G G -1 C y A 𝑜 C 𝑜 F C H y suc y dom G G -1 C suc y A 𝑜 C 𝑜 F C H suc y
134 49 55 61 65 133 finds2 x ω φ F C x dom G G -1 C x A 𝑜 C 𝑜 F C H x
135 43 134 vtoclga dom G ω φ F C G -1 C dom G A 𝑜 C 𝑜 F C H dom G
136 35 135 mpcom φ F C G -1 C dom G A 𝑜 C 𝑜 F C H dom G
137 33 136 mpd φ F C A 𝑜 C 𝑜 F C H dom G
138 1 2 3 4 5 6 cantnfval φ A CNF B F = H dom G
139 138 adantr φ F C A CNF B F = H dom G
140 137 139 sseqtrrd φ F C A 𝑜 C 𝑜 F C A CNF B F
141 onelon B On C B C On
142 3 7 141 syl2anc φ C On
143 oecl A On C On A 𝑜 C On
144 2 142 143 syl2anc φ A 𝑜 C On
145 om0 A 𝑜 C On A 𝑜 C 𝑜 =
146 144 145 syl φ A 𝑜 C 𝑜 =
147 0ss A CNF B F
148 146 147 eqsstrdi φ A 𝑜 C 𝑜 A CNF B F
149 9 140 148 pm2.61ne φ A 𝑜 C 𝑜 F C A CNF B F