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

Theorem mbfaddlem 23147
Description: The sum of two measurable functions is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfadd.1 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
mbfadd.2 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
mbfadd.3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
mbfadd.4 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
Assertion
Ref Expression
mbfaddlem (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) ∈ MblFn)

Proof of Theorem mbfaddlem
Dummy variables 𝑟 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 readdcl 9872 . . . 4 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
21adantl 480 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
3 mbfadd.3 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
4 mbfadd.4 . . 3 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
5 fdm 5947 . . . . 5 (𝐹:𝐴⟶ℝ → dom 𝐹 = 𝐴)
63, 5syl 17 . . . 4 (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
7 mbfadd.1 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
8 mbfdm 23115 . . . . 5 (𝐹 ∈ MblFn → dom 𝐹 ∈ dom vol)
97, 8syl 17 . . . 4 (𝜑 → dom 𝐹 ∈ dom vol)
106, 9eqeltrrd 2685 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
11 inidm 3780 . . 3 (𝐴𝐴) = 𝐴
122, 3, 4, 10, 10, 11off 6784 . 2 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ)
13 eliun 4451 . . . . 5 (𝑥 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
14 r19.42v 3069 . . . . . . 7 (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
15 simplr 787 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ)
164adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐺:𝐴⟶ℝ)
1716ffvelrnda 6249 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
183adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
1918ffvelrnda 6249 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
2015, 17, 19ltsubaddd 10469 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑥) + (𝐺𝑥))))
2115adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑦 ∈ ℝ)
22 qre 11622 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑟 ∈ ℚ → 𝑟 ∈ ℝ)
2322adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑟 ∈ ℝ)
2417adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
25 ltsub23 10354 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑥) ∈ ℝ) → ((𝑦𝑟) < (𝐺𝑥) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟))
2621, 23, 24, 25syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑦𝑟) < (𝐺𝑥) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟))
2726anbi2d 735 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟)))
28 ancom 464 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟) ↔ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)))
2927, 28syl6bb 274 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
3029rexbidva 3027 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
3115, 17resubcld 10306 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ)
3231adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ)
3319adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
34 lttr 9962 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℝ) → (((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
3532, 23, 33, 34syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
3635rexlimdva 3009 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
37 qbtwnre 11860 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)))
38373expia 1258 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℝ) → ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
3931, 19, 38syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
4036, 39impbid 200 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
4130, 40bitrd 266 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
42 ffn 5941 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹:𝐴⟶ℝ → 𝐹 Fn 𝐴)
433, 42syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
4443adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹 Fn 𝐴)
45 ffn 5941 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐺:𝐴⟶ℝ → 𝐺 Fn 𝐴)
464, 45syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐺 Fn 𝐴)
4746adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐺 Fn 𝐴)
4810adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ dom vol)
49 eqidd 2607 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
50 eqidd 2607 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
5144, 47, 48, 48, 11, 49, 50ofval 6778 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) + (𝐺𝑥)))
5251breq2d 4586 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑥) + (𝐺𝑥))))
5320, 41, 523bitr4d 298 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥)))
5423rexrd 9942 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑟 ∈ ℝ*)
55 elioopnf 12091 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ* → ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹𝑥))))
5654, 55syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹𝑥))))
5733biantrurd 527 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑟 < (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹𝑥))))
5856, 57bitr4d 269 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ 𝑟 < (𝐹𝑥)))
5921, 23resubcld 10306 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦𝑟) ∈ ℝ)
6059rexrd 9942 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦𝑟) ∈ ℝ*)
61 elioopnf 12091 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦𝑟) ∈ ℝ* → ((𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞) ↔ ((𝐺𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6260, 61syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞) ↔ ((𝐺𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6324biantrurd 527 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑦𝑟) < (𝐺𝑥) ↔ ((𝐺𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6462, 63bitr4d 269 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞) ↔ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)))
6558, 64anbi12d 742 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6665rexbidva 3027 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6715rexrd 9942 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ*)
68 elioopnf 12091 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ℝ* → (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
7012adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ)
7170ffvelrnda 6249 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ)
7271biantrurd 527 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ↔ (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
7369, 72bitr4d 269 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥)))
7453, 66, 733bitr4d 298 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞)))
7574pm5.32da 670 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑥𝐴 ∧ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
7614, 75syl5bb 270 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
77 elpreima 6227 . . . . . . . . . 10 (𝐹 Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞))))
7844, 77syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞))))
79 elpreima 6227 . . . . . . . . . 10 (𝐺 Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
8047, 79syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
8178, 80anbi12d 742 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ((𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞)) ∧ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)))))
82 elin 3754 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
83 anandi 866 . . . . . . . 8 ((𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ((𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞)) ∧ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
8481, 82, 833bitr4g 301 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)))))
8584rexbidv 3030 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)))))
86 ffn 5941 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ → (𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
8712, 86syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
8887adantr 479 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
89 elpreima 6227 . . . . . . 7 ((𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
9088, 89syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
9176, 85, 903bitr4d 298 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞))))
9213, 91syl5bb 270 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞))))
9392eqrdv 2604 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) = ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)))
94 qnnen 14724 . . . . 5 ℚ ≈ ℕ
95 endom 7842 . . . . 5 (ℚ ≈ ℕ → ℚ ≼ ℕ)
9694, 95ax-mp 5 . . . 4 ℚ ≼ ℕ
97 mbfima 23119 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ MblFn ∧ 𝐹:𝐴⟶ℝ) → (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol)
987, 3, 97syl2anc 690 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol)
99 mbfadd.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
100 mbfima 23119 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ MblFn ∧ 𝐺:𝐴⟶ℝ) → (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol)
10199, 4, 100syl2anc 690 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol)
102 inmbl 23031 . . . . . . 7 (((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol) → ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
10398, 101, 102syl2anc 690 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
104103ad2antrr 757 . . . . 5 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
105104ralrimiva 2945 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ∀𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
106 iunmbl2 23046 . . . 4 ((ℚ ≼ ℕ ∧ ∀𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol) → 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
10796, 105, 106sylancr 693 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
10893, 107eqeltrrd 2685 . 2 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
10912, 108ismbf3d 23141 1 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  wral 2892  wrex 2893  cin 3535   ciun 4446   class class class wbr 4574  ccnv 5024  dom cdm 5025  cima 5028   Fn wfn 5782  wf 5783  cfv 5787  (class class class)co 6524  𝑓 cof 6767  cen 7812  cdom 7813  cr 9788   + caddc 9792  +∞cpnf 9924  *cxr 9926   < clt 9927  cmin 10114  cn 10864  cq 11617  (,)cioo 11999  volcvol 22953  MblFncmbf 23103
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2032  ax-13 2229  ax-ext 2586  ax-rep 4690  ax-sep 4700  ax-nul 4709  ax-pow 4761  ax-pr 4825  ax-un 6821  ax-inf2 8395  ax-cc 9114  ax-cnex 9845  ax-resscn 9846  ax-1cn 9847  ax-icn 9848  ax-addcl 9849  ax-addrcl 9850  ax-mulcl 9851  ax-mulrcl 9852  ax-mulcom 9853  ax-addass 9854  ax-mulass 9855  ax-distr 9856  ax-i2m1 9857  ax-1ne0 9858  ax-1rid 9859  ax-rnegex 9860  ax-rrecex 9861  ax-cnre 9862  ax-pre-lttri 9863  ax-pre-lttrn 9864  ax-pre-ltadd 9865  ax-pre-mulgt0 9866  ax-pre-sup 9867
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2458  df-mo 2459  df-clab 2593  df-cleq 2599  df-clel 2602  df-nfc 2736  df-ne 2778  df-nel 2779  df-ral 2897  df-rex 2898  df-reu 2899  df-rmo 2900  df-rab 2901  df-v 3171  df-sbc 3399  df-csb 3496  df-dif 3539  df-un 3541  df-in 3543  df-ss 3550  df-pss 3552  df-nul 3871  df-if 4033  df-pw 4106  df-sn 4122  df-pr 4124  df-tp 4126  df-op 4128  df-uni 4364  df-int 4402  df-iun 4448  df-disj 4545  df-br 4575  df-opab 4635  df-mpt 4636  df-tr 4672  df-eprel 4936  df-id 4940  df-po 4946  df-so 4947  df-fr 4984  df-se 4985  df-we 4986  df-xp 5031  df-rel 5032  df-cnv 5033  df-co 5034  df-dm 5035  df-rn 5036  df-res 5037  df-ima 5038  df-pred 5580  df-ord 5626  df-on 5627  df-lim 5628  df-suc 5629  df-iota 5751  df-fun 5789  df-fn 5790  df-f 5791  df-f1 5792  df-fo 5793  df-f1o 5794  df-fv 5795  df-isom 5796  df-riota 6486  df-ov 6527  df-oprab 6528  df-mpt2 6529  df-of 6769  df-om 6932  df-1st 7033  df-2nd 7034  df-wrecs 7268  df-recs 7329  df-rdg 7367  df-1o 7421  df-2o 7422  df-oadd 7425  df-omul 7426  df-er 7603  df-map 7720  df-pm 7721  df-en 7816  df-dom 7817  df-sdom 7818  df-fin 7819  df-sup 8205  df-inf 8206  df-oi 8272  df-card 8622  df-acn 8625  df-cda 8847  df-pnf 9929  df-mnf 9930  df-xr 9931  df-ltxr 9932  df-le 9933  df-sub 10116  df-neg 10117  df-div 10531  df-nn 10865  df-2 10923  df-3 10924  df-n0 11137  df-z 11208  df-uz 11517  df-q 11618  df-rp 11662  df-xadd 11776  df-ioo 12003  df-ioc 12004  df-ico 12005  df-icc 12006  df-fz 12150  df-fzo 12287  df-fl 12407  df-seq 12616  df-exp 12675  df-hash 12932  df-cj 13630  df-re 13631  df-im 13632  df-sqrt 13766  df-abs 13767  df-clim 14010  df-rlim 14011  df-sum 14208  df-xmet 19503  df-met 19504  df-ovol 22954  df-vol 22955  df-mbf 23108
This theorem is referenced by:  mbfadd  23148
  Copyright terms: Public domain W3C validator