MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltbwe Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltbwe 19687
Description: The finite bag order is a well-order, given a well-order of the index set. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ltbval.c 𝐶 = (𝑇 <bag 𝐼)
ltbval.d 𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
ltbval.i (𝜑𝐼𝑉)
ltbval.t (𝜑𝑇𝑊)
ltbwe.w (𝜑𝑇 We 𝐼)
Assertion
Ref Expression
ltbwe (𝜑𝐶 We 𝐷)
Distinct variable groups:   ,𝐼   𝜑,
Allowed substitution hints:   𝐶()   𝐷()   𝑇()   𝑉()   𝑊()

Proof of Theorem ltbwe
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2771 . . . . 5 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}
2 breq1 4789 . . . . . 6 ( = 𝑥 → ( finSupp 0 ↔ 𝑥 finSupp 0))
32cbvrabv 3349 . . . . 5 { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0} = {𝑥 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ 𝑥 finSupp 0}
4 ltbwe.w . . . . 5 (𝜑𝑇 We 𝐼)
5 nn0uz 11924 . . . . . 6 0 = (ℤ‘0)
6 ltweuz 12968 . . . . . . 7 < We (ℤ‘0)
7 weeq2 5238 . . . . . . 7 (ℕ0 = (ℤ‘0) → ( < We ℕ0 ↔ < We (ℤ‘0)))
86, 7mpbiri 248 . . . . . 6 (ℕ0 = (ℤ‘0) → < We ℕ0)
95, 8mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → < We ℕ0)
10 0nn0 11509 . . . . . 6 0 ∈ ℕ0
11 ne0i 4069 . . . . . 6 (0 ∈ ℕ0 → ℕ0 ≠ ∅)
1210, 11mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ℕ0 ≠ ∅)
13 eqid 2771 . . . . 5 OrdIso(𝑇, 𝐼) = OrdIso(𝑇, 𝐼)
14 0z 11590 . . . . . . 7 0 ∈ ℤ
15 hashgval2 13369 . . . . . . 7 (♯ ↾ ω) = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω)
1614, 15om2uzoi 12962 . . . . . 6 (♯ ↾ ω) = OrdIso( < , (ℤ‘0))
17 oieq2 8574 . . . . . . 7 (ℕ0 = (ℤ‘0) → OrdIso( < , ℕ0) = OrdIso( < , (ℤ‘0)))
185, 17ax-mp 5 . . . . . 6 OrdIso( < , ℕ0) = OrdIso( < , (ℤ‘0))
1916, 18eqtr4i 2796 . . . . 5 (♯ ↾ ω) = OrdIso( < , ℕ0)
20 peano1 7232 . . . . . . 7 ∅ ∈ ω
21 fvres 6348 . . . . . . 7 (∅ ∈ ω → ((♯ ↾ ω)‘∅) = (♯‘∅))
2220, 21ax-mp 5 . . . . . 6 ((♯ ↾ ω)‘∅) = (♯‘∅)
23 hash0 13360 . . . . . 6 (♯‘∅) = 0
2422, 23eqtr2i 2794 . . . . 5 0 = ((♯ ↾ ω)‘∅)
251, 3, 4, 9, 12, 13, 19, 24wemapwe 8758 . . . 4 (𝜑 → {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
26 ltbval.d . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
27 elmapfun 8033 . . . . . . . . . 10 ( ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) → Fun )
2827adantl 467 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → Fun )
29 simpr 471 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → ∈ (ℕ0𝑚 𝐼))
30 c0ex 10236 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
3130a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → 0 ∈ V)
32 funisfsupp 8436 . . . . . . . . 9 ((Fun ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∧ 0 ∈ V) → ( finSupp 0 ↔ ( supp 0) ∈ Fin))
3328, 29, 31, 32syl3anc 1476 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → ( finSupp 0 ↔ ( supp 0) ∈ Fin))
34 ltbval.i . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼𝑉)
35 elmapi 8031 . . . . . . . . 9 ( ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) → :𝐼⟶ℕ0)
36 frnnn0supp 11551 . . . . . . . . . 10 ((𝐼𝑉:𝐼⟶ℕ0) → ( supp 0) = ( “ ℕ))
3736eleq1d 2835 . . . . . . . . 9 ((𝐼𝑉:𝐼⟶ℕ0) → (( supp 0) ∈ Fin ↔ ( “ ℕ) ∈ Fin))
3834, 35, 37syl2an 583 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → (( supp 0) ∈ Fin ↔ ( “ ℕ) ∈ Fin))
3933, 38bitr2d 269 . . . . . . 7 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → (( “ ℕ) ∈ Fin ↔ finSupp 0))
4039rabbidva 3338 . . . . . 6 (𝜑 → { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
4126, 40syl5eq 2817 . . . . 5 (𝜑𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
42 weeq2 5238 . . . . 5 (𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0} → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0}))
4341, 42syl 17 . . . 4 (𝜑 → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0}))
4425, 43mpbird 247 . . 3 (𝜑 → {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷)
45 weinxp 5326 . . 3 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷)
4644, 45sylib 208 . 2 (𝜑 → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷)
47 ltbval.c . . . . 5 𝐶 = (𝑇 <bag 𝐼)
48 ltbval.t . . . . 5 (𝜑𝑇𝑊)
4947, 26, 34, 48ltbval 19686 . . . 4 (𝜑𝐶 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))})
50 df-xp 5255 . . . . . . 7 (𝐷 × 𝐷) = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝐷𝑦𝐷)}
51 vex 3354 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
52 vex 3354 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
5351, 52prss 4486 . . . . . . . 8 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷)
5453opabbii 4851 . . . . . . 7 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝐷𝑦𝐷)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷}
5550, 54eqtr2i 2794 . . . . . 6 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} = (𝐷 × 𝐷)
5655ineq1i 3961 . . . . 5 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = ((𝐷 × 𝐷) ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))})
57 inopab 5391 . . . . 5 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))}
58 incom 3956 . . . . 5 ((𝐷 × 𝐷) ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷))
5956, 57, 583eqtr3i 2801 . . . 4 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))} = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷))
6049, 59syl6eq 2821 . . 3 (𝜑𝐶 = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)))
61 weeq1 5237 . . 3 (𝐶 = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) → (𝐶 We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷))
6260, 61syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐶 We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷))
6346, 62mpbird 247 1 (𝜑𝐶 We 𝐷)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943  wral 3061  wrex 3062  {crab 3065  Vcvv 3351  cin 3722  wss 3723  c0 4063  {cpr 4318   class class class wbr 4786  {copab 4846   We wwe 5207   × cxp 5247  ccnv 5248  cres 5251  cima 5252  Fun wfun 6025  wf 6027  cfv 6031  (class class class)co 6793  ωcom 7212   supp csupp 7446  𝑚 cmap 8009  Fincfn 8109   finSupp cfsupp 8431  OrdIsocoi 8570  0cc0 10138   < clt 10276  cn 11222  0cn0 11494  cuz 11888  chash 13321   <bag cltb 19569
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-inf2 8702  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 835  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-supp 7447  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-seqom 7696  df-1o 7713  df-2o 7714  df-oadd 7717  df-omul 7718  df-oexp 7719  df-er 7896  df-map 8011  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-fsupp 8432  df-oi 8571  df-cnf 8723  df-card 8965  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-nn 11223  df-n0 11495  df-xnn0 11566  df-z 11580  df-uz 11889  df-fz 12534  df-hash 13322  df-ltbag 19574
This theorem is referenced by:  opsrtoslem2  19700
  Copyright terms: Public domain W3C validator