MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ismbf3d Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ismbf3d 23344
Description: Simplified form of ismbfd 23330. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ismbf3d.1 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
ismbf3d.2 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
Assertion
Ref Expression
ismbf3d (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑥)

Proof of Theorem ismbf3d
Dummy variables 𝑣 𝑢 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismbf3d.1 . 2 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
2 fimacnv 6308 . . . 4 (𝐹:𝐴⟶ℝ → (𝐹 “ ℝ) = 𝐴)
31, 2syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐹 “ ℝ) = 𝐴)
4 imaiun 6463 . . . . 5 (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞)) = 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞))
5 ioossre 12185 . . . . . . . . 9 (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ
65rgenw 2919 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ
7 iunss 4532 . . . . . . . 8 ( 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ ↔ ∀𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ)
86, 7mpbir 221 . . . . . . 7 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ
9 renegcl 10296 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ ℝ → -𝑧 ∈ ℝ)
10 arch 11241 . . . . . . . . . . 11 (-𝑧 ∈ ℝ → ∃𝑦 ∈ ℕ -𝑧 < 𝑦)
119, 10syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ℝ → ∃𝑦 ∈ ℕ -𝑧 < 𝑦)
12 simpl 473 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑧 ∈ ℝ)
1312biantrurd 529 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑦 < 𝑧 ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < 𝑧)))
14 nnre 10979 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ)
15 ltnegcon1 10481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑦 < 𝑧))
1614, 15sylan2 491 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑦 < 𝑧))
1714adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ ℝ)
1817renegcld 10409 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -𝑦 ∈ ℝ)
1918rexrd 10041 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -𝑦 ∈ ℝ*)
20 elioopnf 12217 . . . . . . . . . . . . 13 (-𝑦 ∈ ℝ* → (𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < 𝑧)))
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < 𝑧)))
2213, 16, 213bitr4d 300 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑧 < 𝑦𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞)))
2322rexbidva 3043 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ℝ → (∃𝑦 ∈ ℕ -𝑧 < 𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞)))
2411, 23mpbid 222 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ℝ → ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞))
25 eliun 4495 . . . . . . . . 9 (𝑧 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞))
2624, 25sylibr 224 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ℝ → 𝑧 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞))
2726ssriv 3591 . . . . . . 7 ℝ ⊆ 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞)
288, 27eqssi 3603 . . . . . 6 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) = ℝ
2928imaeq2i 5428 . . . . 5 (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞)) = (𝐹 “ ℝ)
304, 29eqtr3i 2645 . . . 4 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) = (𝐹 “ ℝ)
31 ismbf3d.2 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
3231ralrimiva 2961 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
3314renegcld 10409 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ → -𝑦 ∈ ℝ)
34 oveq1 6617 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = -𝑦 → (𝑥(,)+∞) = (-𝑦(,)+∞))
3534imaeq2d 5430 . . . . . . . . 9 (𝑥 = -𝑦 → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) = (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)))
3635eleq1d 2683 . . . . . . . 8 (𝑥 = -𝑦 → ((𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol ↔ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol))
3736rspccva 3297 . . . . . . 7 ((∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ -𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
3832, 33, 37syl2an 494 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
3938ralrimiva 2961 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
40 iunmbl 23244 . . . . 5 (∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
4139, 40syl 17 . . . 4 (𝜑 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
4230, 41syl5eqelr 2703 . . 3 (𝜑 → (𝐹 “ ℝ) ∈ dom vol)
433, 42eqeltrrd 2699 . 2 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
44 imaiun 6463 . . . . . . 7 (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
45 eliun 4495 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
46 3simpb 1057 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))))
47 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
48 nnrp 11794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ+)
4948ad2antrl 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → 𝑦 ∈ ℝ+)
5049rpreccld 11834 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
5147, 50ltsubrpd 11856 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑧)
52 simprr 795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → 𝑥 ∈ ℝ)
53 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ)
54 nnrecre 11009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
55 resubcl 10297 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑦) ∈ ℝ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
5653, 54, 55syl2an 494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
5756adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
58 lelttr 10080 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑧) → 𝑥 < 𝑧))
5952, 57, 47, 58syl3anc 1323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → ((𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑧) → 𝑥 < 𝑧))
6051, 59mpan2d 709 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) → 𝑥 < 𝑧))
6160anassrs 679 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) → 𝑥 < 𝑧))
6261imdistanda 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
6346, 62syl5 34 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
64 mnfxr 10048 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -∞ ∈ ℝ*
65 elioc2 12186 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))))
6664, 56, 65sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))))
67 rexr 10037 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 ∈ ℝ → 𝑧 ∈ ℝ*)
6867adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ*)
69 elioomnf 12218 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ℝ* → (𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
7068, 69syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
7170adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
7263, 66, 713imtr4d 283 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) → 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
7372rexlimdva 3025 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) → 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
7473, 70sylibd 229 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
75 simprl 793 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 𝑥 ∈ ℝ)
7675adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 ∈ ℝ)
77 mnflt 11909 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ ℝ → -∞ < 𝑥)
7876, 77syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → -∞ < 𝑥)
7956ad2ant2r 782 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
8054ad2antrl 763 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
81 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 𝑧 ∈ ℝ)
8281adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑧 ∈ ℝ)
83 simprr 795 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))
8480, 82, 76, 83ltsub13d 10585 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 < (𝑧 − (1 / 𝑦)))
8576, 79, 84ltled 10137 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))
8666ad2ant2r 782 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))))
8776, 78, 85, 86mpbir3and 1243 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
8881, 75resubcld 10410 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → (𝑧𝑥) ∈ ℝ)
89 simprr 795 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 𝑥 < 𝑧)
9075, 81posdifd 10566 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → (𝑥 < 𝑧 ↔ 0 < (𝑧𝑥)))
9189, 90mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 0 < (𝑧𝑥))
92 nnrecl 11242 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑧𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑧𝑥)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))
9388, 91, 92syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))
9487, 93reximddv 3013 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
9594ex 450 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧) → ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
9674, 95impbid 202 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
9796, 70bitr4d 271 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
9845, 97syl5bb 272 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
9998eqrdv 2619 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) = (-∞(,)𝑧))
10099imaeq2d 5430 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)))
10144, 100syl5eqr 2669 . . . . . 6 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)))
1021ad2antrr 761 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
103 ffun 6010 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝐴⟶ℝ → Fun 𝐹)
104 funcnvcnv 5919 . . . . . . . . . . 11 (Fun 𝐹 → Fun 𝐹)
105 imadif 5936 . . . . . . . . . . 11 (Fun 𝐹 → (𝐹 “ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))))
106102, 103, 104, 1054syl 19 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))))
10764a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -∞ ∈ ℝ*)
10856rexrd 10041 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ*)
109 pnfxr 10044 . . . . . . . . . . . . . . 15 +∞ ∈ ℝ*
110109a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → +∞ ∈ ℝ*)
111 mnflt 11909 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ → -∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)))
11256, 111syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)))
113 ltpnf 11906 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ → (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞)
11456, 113syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞)
115 df-ioc 12130 . . . . . . . . . . . . . . 15 (,] = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤𝑤𝑣)})
116 df-ioo 12129 . . . . . . . . . . . . . . 15 (,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤𝑤 < 𝑣)})
117 xrltnle 10057 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ*𝑥 ∈ ℝ*) → ((𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))))
118 xrlelttr 11939 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞) → 𝑥 < +∞))
119 xrlttr 11925 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ*𝑥 ∈ ℝ*) → ((-∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑥) → -∞ < 𝑥))
120115, 116, 117, 116, 118, 119ixxun 12141 . . . . . . . . . . . . . 14 (((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞)) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∪ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
121107, 108, 110, 112, 114, 120syl32anc 1331 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∪ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
122 uncom 3740 . . . . . . . . . . . . 13 ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∪ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
123 ioomax 12198 . . . . . . . . . . . . 13 (-∞(,)+∞) = ℝ
124121, 122, 1233eqtr3g 2678 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ℝ)
125 ioossre 12185 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ⊆ ℝ
126 incom 3788 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∩ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))
127115, 116, 117ixxdisj 12140 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = ∅)
12864, 109, 127mp3an13 1412 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = ∅)
129108, 128syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = ∅)
130126, 129syl5eq 2667 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∩ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ∅)
131 uneqdifeq 4034 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ⊆ ℝ ∧ (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∩ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ∅) → ((((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ℝ ↔ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
132125, 130, 131sylancr 694 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ℝ ↔ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
133124, 132mpbid 222 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
134133imaeq2d 5430 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
135106, 134eqtr3d 2657 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
13642ad2antrr 761 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ℝ) ∈ dom vol)
13732ad2antrr 761 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
138 oveq1 6617 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (𝑧 − (1 / 𝑦)) → (𝑥(,)+∞) = ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))
139138imaeq2d 5430 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑧 − (1 / 𝑦)) → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) = (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)))
140139eleq1d 2683 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑧 − (1 / 𝑦)) → ((𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol ↔ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol))
141140rspcv 3294 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ → (∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol → (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol))
14256, 137, 141sylc 65 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol)
143 difmbl 23234 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 “ ℝ) ∈ dom vol ∧ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol) → ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) ∈ dom vol)
144136, 142, 143syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) ∈ dom vol)
145135, 144eqeltrrd 2699 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
146145ralrimiva 2961 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
147 iunmbl 23244 . . . . . . 7 (∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
148146, 147syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
149101, 148eqeltrrd 2699 . . . . 5 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol)
150149ralrimiva 2961 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol)
151 oveq2 6618 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → (-∞(,)𝑧) = (-∞(,)𝑥))
152151imaeq2d 5430 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑥 → (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) = (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)))
153152eleq1d 2683 . . . . 5 (𝑧 = 𝑥 → ((𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol ↔ (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol))
154153cbvralv 3162 . . . 4 (∀𝑧 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol)
155150, 154sylib 208 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol)
156155r19.21bi 2927 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol)
1571, 43, 31, 156ismbf2d 23331 1 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2907  wrex 2908  cdif 3556  cun 3557  cin 3558  wss 3559  c0 3896   ciun 4490   class class class wbr 4618  ccnv 5078  dom cdm 5079  cima 5082  Fun wfun 5846  wf 5848  (class class class)co 6610  cr 9887  0cc0 9888  1c1 9889  +∞cpnf 10023  -∞cmnf 10024  *cxr 10025   < clt 10026  cle 10027  cmin 10218  -cneg 10219   / cdiv 10636  cn 10972  +crp 11784  (,)cioo 12125  (,]cioc 12126  volcvol 23155  MblFncmbf 23306
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-inf2 8490  ax-cc 9209  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965  ax-pre-sup 9966
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-disj 4589  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-isom 5861  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-of 6857  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-1o 7512  df-2o 7513  df-oadd 7516  df-er 7694  df-map 7811  df-pm 7812  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-fin 7911  df-sup 8300  df-inf 8301  df-oi 8367  df-card 8717  df-cda 8942  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-div 10637  df-nn 10973  df-2 11031  df-3 11032  df-n0 11245  df-z 11330  df-uz 11640  df-q 11741  df-rp 11785  df-xadd 11899  df-ioo 12129  df-ioc 12130  df-ico 12131  df-icc 12132  df-fz 12277  df-fzo 12415  df-fl 12541  df-seq 12750  df-exp 12809  df-hash 13066  df-cj 13781  df-re 13782  df-im 13783  df-sqrt 13917  df-abs 13918  df-clim 14161  df-rlim 14162  df-sum 14359  df-xmet 19671  df-met 19672  df-ovol 23156  df-vol 23157  df-mbf 23311
This theorem is referenced by:  mbfaddlem  23350  mbfsup  23354
  Copyright terms: Public domain W3C validator