Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  issmfgelem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem issmfgelem 39449
Description: The predicate "𝐹 is a measurable function w.r.t. to the sigma-algebra 𝑆". A function is measurable iff the preimages of all left-closed intervals unbounded above are in the subspace sigma-algebra induced by its domain. The domain of 𝐹 is required to be a subset of the underlying set of 𝑆. Definition 121C of [Fremlin1] p. 36, and Proposition 121B (iv) of [Fremlin1] p. 36 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
issmfgelem.x 𝑥𝜑
issmfgelem.a 𝑎𝜑
issmfgelem.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
issmfgelem.d 𝐷 = dom 𝐹
issmfgelem.i (𝜑𝐷 𝑆)
issmfgelem.f (𝜑𝐹:𝐷⟶ℝ)
issmfgelem.p (𝜑 → ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥𝐷𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
Assertion
Ref Expression
issmfgelem (𝜑𝐹 ∈ (SMblFn‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝐷,𝑎,𝑥   𝐹,𝑎,𝑥   𝑆,𝑎,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑎)

Proof of Theorem issmfgelem
Dummy variable 𝑏 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 issmfgelem.i . . 3 (𝜑𝐷 𝑆)
2 issmfgelem.f . . 3 (𝜑𝐹:𝐷⟶ℝ)
3 issmfgelem.s . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
43, 1restuni4 38130 . . . . . . . 8 (𝜑 (𝑆t 𝐷) = 𝐷)
54eqcomd 2616 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 = (𝑆t 𝐷))
65rabeqd 38098 . . . . . 6 (𝜑 → {𝑥𝐷 ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} = {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏})
76adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥𝐷 ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} = {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏})
8 issmfgelem.x . . . . . . 7 𝑥𝜑
9 nfv 1830 . . . . . . 7 𝑥 𝑏 ∈ ℝ
108, 9nfan 1816 . . . . . 6 𝑥(𝜑𝑏 ∈ ℝ)
11 issmfgelem.a . . . . . . 7 𝑎𝜑
12 nfv 1830 . . . . . . 7 𝑎 𝑏 ∈ ℝ
1311, 12nfan 1816 . . . . . 6 𝑎(𝜑𝑏 ∈ ℝ)
143uniexd 38104 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 𝑆 ∈ V)
1514adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐷 𝑆) → 𝑆 ∈ V)
16 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐷 𝑆) → 𝐷 𝑆)
1715, 16ssexd 4728 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐷 𝑆) → 𝐷 ∈ V)
181, 17mpdan 699 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 ∈ V)
19 eqid 2610 . . . . . . . 8 (𝑆t 𝐷) = (𝑆t 𝐷)
203, 18, 19subsalsal 39047 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆t 𝐷) ∈ SAlg)
2120adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → (𝑆t 𝐷) ∈ SAlg)
22 eqid 2610 . . . . . 6 (𝑆t 𝐷) = (𝑆t 𝐷)
232adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 (𝑆t 𝐷)) → 𝐹:𝐷⟶ℝ)
24 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 (𝑆t 𝐷)) → 𝑥 (𝑆t 𝐷))
254adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 (𝑆t 𝐷)) → (𝑆t 𝐷) = 𝐷)
2624, 25eleqtrd 2690 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 (𝑆t 𝐷)) → 𝑥𝐷)
2723, 26ffvelrnd 6253 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 (𝑆t 𝐷)) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
2827rexrd 9946 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 (𝑆t 𝐷)) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ*)
2928adantlr 747 . . . . . 6 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 (𝑆t 𝐷)) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ*)
30 issmfgelem.p . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥𝐷𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
315rabeqd 38098 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝑥𝐷𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} = {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)})
3231eleq1d 2672 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ({𝑥𝐷𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷) ↔ {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷)))
3311, 32ralbid 2966 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥𝐷𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷) ↔ ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷)))
3430, 33mpbid 221 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
3534adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
36 simpr 476 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
37 rspa 2914 . . . . . . . 8 ((∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
3835, 36, 37syl2anc 691 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
3938adantlr 747 . . . . . 6 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ 𝑎 ≤ (𝐹𝑥)} ∈ (𝑆t 𝐷))
40 simpr 476 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → 𝑏 ∈ ℝ)
4110, 13, 21, 22, 29, 39, 40salpreimagelt 39389 . . . . 5 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥 (𝑆t 𝐷) ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} ∈ (𝑆t 𝐷))
427, 41eqeltrd 2688 . . . 4 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥𝐷 ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} ∈ (𝑆t 𝐷))
4342ralrimiva 2949 . . 3 (𝜑 → ∀𝑏 ∈ ℝ {𝑥𝐷 ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} ∈ (𝑆t 𝐷))
441, 2, 433jca 1235 . 2 (𝜑 → (𝐷 𝑆𝐹:𝐷⟶ℝ ∧ ∀𝑏 ∈ ℝ {𝑥𝐷 ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} ∈ (𝑆t 𝐷)))
45 issmfgelem.d . . 3 𝐷 = dom 𝐹
463, 45issmf 39408 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (SMblFn‘𝑆) ↔ (𝐷 𝑆𝐹:𝐷⟶ℝ ∧ ∀𝑏 ∈ ℝ {𝑥𝐷 ∣ (𝐹𝑥) < 𝑏} ∈ (𝑆t 𝐷))))
4744, 46mpbird 246 1 (𝜑𝐹 ∈ (SMblFn‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1031   = wceq 1475  wnf 1699  wcel 1977  wral 2896  {crab 2900  Vcvv 3173  wss 3540   cuni 4367   class class class wbr 4578  dom cdm 5028  wf 5786  cfv 5790  (class class class)co 6527  cr 9792  *cxr 9930   < clt 9931  cle 9932  t crest 15853  SAlgcsalg 38998  SMblFncsmblfn 39380
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4694  ax-sep 4704  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6825  ax-inf2 8399  ax-cc 9118  ax-ac2 9146  ax-cnex 9849  ax-resscn 9850  ax-1cn 9851  ax-icn 9852  ax-addcl 9853  ax-addrcl 9854  ax-mulcl 9855  ax-mulrcl 9856  ax-mulcom 9857  ax-addass 9858  ax-mulass 9859  ax-distr 9860  ax-i2m1 9861  ax-1ne0 9862  ax-1rid 9863  ax-rnegex 9864  ax-rrecex 9865  ax-cnre 9866  ax-pre-lttri 9867  ax-pre-lttrn 9868  ax-pre-ltadd 9869  ax-pre-mulgt0 9870
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4368  df-int 4406  df-iun 4452  df-br 4579  df-opab 4639  df-mpt 4640  df-tr 4676  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6936  df-1st 7037  df-2nd 7038  df-wrecs 7272  df-recs 7333  df-rdg 7371  df-1o 7425  df-oadd 7429  df-er 7607  df-map 7724  df-pm 7725  df-en 7820  df-dom 7821  df-sdom 7822  df-fin 7823  df-card 8626  df-acn 8629  df-ac 8800  df-pnf 9933  df-mnf 9934  df-xr 9935  df-ltxr 9936  df-le 9937  df-sub 10120  df-neg 10121  df-nn 10871  df-n0 11143  df-z 11214  df-uz 11523  df-ioo 12009  df-ico 12011  df-rest 15855  df-salg 38999  df-smblfn 39381
This theorem is referenced by:  issmfge  39450
  Copyright terms: Public domain W3C validator