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Theorem mbfinf 23345
Description: The infimum of a sequence of measurable, real-valued functions is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfinf.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
mbfinf.2 𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ inf(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
mbfinf.3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
mbfinf.4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn)
mbfinf.5 ((𝜑 ∧ (𝑛𝑍𝑥𝐴)) → 𝐵 ∈ ℝ)
mbfinf.6 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵)
Assertion
Ref Expression
mbfinf (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑛,𝑦,𝐴   𝜑,𝑛,𝑥,𝑦   𝑛,𝑍,𝑥,𝑦   𝑦,𝐵
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑛)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑛)

Proof of Theorem mbfinf
Dummy variables 𝑚 𝑟 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mbfinf.2 . . 3 𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ inf(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
2 mbfinf.5 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑛𝑍𝑥𝐴)) → 𝐵 ∈ ℝ)
32anass1rs 848 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
4 eqid 2621 . . . . . . . 8 (𝑛𝑍𝐵) = (𝑛𝑍𝐵)
53, 4fmptd 6343 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑛𝑍𝐵):𝑍⟶ℝ)
6 frn 6012 . . . . . . 7 ((𝑛𝑍𝐵):𝑍⟶ℝ → ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ)
75, 6syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ)
8 mbfinf.3 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
9 uzid 11649 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
108, 9syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
11 mbfinf.1 . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ𝑀)
1210, 11syl6eleqr 2709 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀𝑍)
1312adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑀𝑍)
144, 3dmmptd 5983 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → dom (𝑛𝑍𝐵) = 𝑍)
1513, 14eleqtrrd 2701 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑀 ∈ dom (𝑛𝑍𝐵))
16 ne0i 3899 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ dom (𝑛𝑍𝐵) → dom (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
1715, 16syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → dom (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
18 dm0rn0 5304 . . . . . . . 8 (dom (𝑛𝑍𝐵) = ∅ ↔ ran (𝑛𝑍𝐵) = ∅)
1918necon3bii 2842 . . . . . . 7 (dom (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ↔ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
2017, 19sylib 208 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
21 mbfinf.6 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵)
22 ffn 6004 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛𝑍𝐵):𝑍⟶ℝ → (𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍)
235, 22syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍)
24 breq2 4619 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) → (𝑦𝑧𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)))
2524ralrn 6320 . . . . . . . . . 10 ((𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑦𝑧 ↔ ∀𝑚𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)))
2623, 25syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑦𝑧 ↔ ∀𝑚𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)))
27 nfcv 2761 . . . . . . . . . . . 12 𝑛𝑦
28 nfcv 2761 . . . . . . . . . . . 12 𝑛
29 nffvmpt1 6158 . . . . . . . . . . . 12 𝑛((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)
3027, 28, 29nfbr 4661 . . . . . . . . . . 11 𝑛 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)
31 nfv 1840 . . . . . . . . . . 11 𝑚 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛)
32 fveq2 6150 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛))
3332breq2d 4627 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = 𝑛 → (𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ↔ 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛)))
3430, 31, 33cbvral 3155 . . . . . . . . . 10 (∀𝑚𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ↔ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛))
35 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
364fvmpt2 6250 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛𝑍𝐵 ∈ ℝ) → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
3735, 3, 36syl2anc 692 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
3837breq2d 4627 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ↔ 𝑦𝐵))
3938ralbidva 2979 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ↔ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵))
4034, 39syl5bb 272 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑚𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ↔ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵))
4126, 40bitrd 268 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑦𝑧 ↔ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵))
4241rexbidv 3045 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑦𝑧 ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵))
4321, 42mpbird 247 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑦𝑧)
44 infrenegsup 10953 . . . . . 6 ((ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑦𝑧) → inf(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) = -sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)}, ℝ, < ))
457, 20, 43, 44syl3anc 1323 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → inf(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) = -sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)}, ℝ, < ))
46 rabid 3106 . . . . . . . . . 10 (𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)} ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)))
473recnd 10015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
4847adantlr 750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
49 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑟 ∈ ℝ)
5049recnd 10015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑟 ∈ ℂ)
51 negcon2 10281 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℂ) → (𝐵 = -𝑟𝑟 = -𝐵))
5248, 50, 51syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → (𝐵 = -𝑟𝑟 = -𝐵))
53 eqcom 2628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑟 = -𝐵 ↔ -𝐵 = 𝑟)
5452, 53syl6bb 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → (𝐵 = -𝑟 ↔ -𝐵 = 𝑟))
5537adantlr 750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
5655eqeq1d 2623 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟𝐵 = -𝑟))
57 negex 10226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 -𝐵 ∈ V
58 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) = (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)
5958fvmpt2 6250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛𝑍 ∧ -𝐵 ∈ V) → ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = -𝐵)
6057, 59mpan2 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛𝑍 → ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = -𝐵)
6160adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = -𝐵)
6261eqeq1d 2623 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → (((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟 ↔ -𝐵 = 𝑟))
6354, 56, 623bitr4d 300 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
6463ralrimiva 2960 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∀𝑛𝑍 (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
6529nfeq1 2774 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑛((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟
66 nffvmpt1 6158 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑛((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚)
6766nfeq1 2774 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑛((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟
6865, 67nfbi 1830 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑛(((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟)
69 nfv 1840 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑚(((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟)
7032eqeq1d 2623 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑚 = 𝑛 → (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟))
71 fveq2 6150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛))
7271eqeq1d 2623 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑚 = 𝑛 → (((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
7370, 72bibi12d 335 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑚 = 𝑛 → ((((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟) ↔ (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟)))
7468, 69, 73cbvral 3155 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑚𝑍 (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟) ↔ ∀𝑛𝑍 (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
7564, 74sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∀𝑚𝑍 (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
7675r19.21bi 2927 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑚𝑍) → (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
7776rexbidva 3042 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (∃𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ∃𝑚𝑍 ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
7823adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍)
79 fvelrnb 6202 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍 → (-𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵) ↔ ∃𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟))
8078, 79syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (-𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵) ↔ ∃𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = -𝑟))
813renegcld 10404 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → -𝐵 ∈ ℝ)
8281, 58fmptd 6343 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑛𝑍 ↦ -𝐵):𝑍⟶ℝ)
8382adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑛𝑍 ↦ -𝐵):𝑍⟶ℝ)
84 ffn 6004 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵):𝑍⟶ℝ → (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) Fn 𝑍)
8583, 84syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) Fn 𝑍)
86 fvelrnb 6202 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵) Fn 𝑍 → (𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) ↔ ∃𝑚𝑍 ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) ↔ ∃𝑚𝑍 ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
8877, 80, 873bitr4d 300 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (-𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵) ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)))
8988pm5.32da 672 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → ((𝑟 ∈ ℝ ∧ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)) ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵))))
90 frn 6012 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛𝑍 ↦ -𝐵):𝑍⟶ℝ → ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) ⊆ ℝ)
9182, 90syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐴) → ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) ⊆ ℝ)
9291sseld 3583 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) → 𝑟 ∈ ℝ))
9392pm4.71rd 666 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵))))
9489, 93bitr4d 271 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → ((𝑟 ∈ ℝ ∧ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)) ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)))
9546, 94syl5bb 272 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)} ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)))
9695alrimiv 1852 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → ∀𝑟(𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)} ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)))
97 nfrab1 3111 . . . . . . . . 9 𝑟{𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)}
98 nfcv 2761 . . . . . . . . 9 𝑟ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)
9997, 98cleqf 2786 . . . . . . . 8 ({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)} = ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵) ↔ ∀𝑟(𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)} ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵)))
10096, 99sylibr 224 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)} = ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵))
101100supeq1d 8299 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)}, ℝ, < ) = sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
102101negeqd 10222 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → -sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)}, ℝ, < ) = -sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
10345, 102eqtrd 2655 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → inf(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) = -sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
104103mpteq2dva 4706 . . 3 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ inf(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < )) = (𝑥𝐴 ↦ -sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )))
1051, 104syl5eq 2667 . 2 (𝜑𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ -sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )))
106 ltso 10065 . . . . 5 < Or ℝ
107106supex 8316 . . . 4 sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ) ∈ V
108107a1i 11 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ) ∈ V)
109 eqid 2621 . . . 4 (𝑥𝐴 ↦ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )) = (𝑥𝐴 ↦ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
1102anassrs 679 . . . . 5 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
111 mbfinf.4 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn)
112110, 111mbfneg 23330 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴 ↦ -𝐵) ∈ MblFn)
1132renegcld 10404 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑛𝑍𝑥𝐴)) → -𝐵 ∈ ℝ)
114 renegcl 10291 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ → -𝑦 ∈ ℝ)
115114ad2antrl 763 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵)) → -𝑦 ∈ ℝ)
116 simplr 791 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ∈ ℝ)
1173adantlr 750 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
118116, 117lenegd 10553 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍) → (𝑦𝐵 ↔ -𝐵 ≤ -𝑦))
119118ralbidva 2979 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∀𝑛𝑍 𝑦𝐵 ↔ ∀𝑛𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦))
120119biimpd 219 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∀𝑛𝑍 𝑦𝐵 → ∀𝑛𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦))
121120impr 648 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵)) → ∀𝑛𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦)
122 breq2 4619 . . . . . . . 8 (𝑧 = -𝑦 → (-𝐵𝑧 ↔ -𝐵 ≤ -𝑦))
123122ralbidv 2980 . . . . . . 7 (𝑧 = -𝑦 → (∀𝑛𝑍 -𝐵𝑧 ↔ ∀𝑛𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦))
124123rspcev 3295 . . . . . 6 ((-𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 -𝐵𝑧)
125115, 121, 124syl2anc 692 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦𝐵)) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 -𝐵𝑧)
12621, 125rexlimddv 3028 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 -𝐵𝑧)
12711, 109, 8, 112, 113, 126mbfsup 23344 . . 3 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )) ∈ MblFn)
128108, 127mbfneg 23330 . 2 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ -sup(ran (𝑛𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )) ∈ MblFn)
129105, 128eqeltrd 2698 1 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  wal 1478   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  {crab 2911  Vcvv 3186  wss 3556  c0 3893   class class class wbr 4615  cmpt 4675  dom cdm 5076  ran crn 5077   Fn wfn 5844  wf 5845  cfv 5849  supcsup 8293  infcinf 8294  cc 9881  cr 9882   < clt 10021  cle 10022  -cneg 10214  cz 11324  cuz 11634  MblFncmbf 23296
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 4733  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-inf2 8485  ax-cc 9204  ax-cnex 9939  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959  ax-pre-mulgt0 9960  ax-pre-sup 9961
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 3188  df-sbc 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-int 4443  df-iun 4489  df-disj 4586  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-se 5036  df-we 5037  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-isom 5858  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-of 6853  df-om 7016  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-1o 7508  df-2o 7509  df-oadd 7512  df-omul 7513  df-er 7690  df-map 7807  df-pm 7808  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-fin 7906  df-sup 8295  df-inf 8296  df-oi 8362  df-card 8712  df-acn 8715  df-cda 8937  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-div 10632  df-nn 10968  df-2 11026  df-3 11027  df-n0 11240  df-z 11325  df-uz 11635  df-q 11736  df-rp 11780  df-xadd 11894  df-ioo 12124  df-ioc 12125  df-ico 12126  df-icc 12127  df-fz 12272  df-fzo 12410  df-fl 12536  df-seq 12745  df-exp 12804  df-hash 13061  df-cj 13776  df-re 13777  df-im 13778  df-sqrt 13912  df-abs 13913  df-clim 14156  df-rlim 14157  df-sum 14354  df-xmet 19661  df-met 19662  df-ovol 23146  df-vol 23147  df-mbf 23301
This theorem is referenced by:  mbflimsup  23346
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