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

Theorem mbfsup 23650
Description: The supremum of a sequence of measurable, real-valued functions is measurable. Note that in this and related theorems, 𝐵(𝑛, 𝑥) is a function of both 𝑛 and 𝑥, since it is an 𝑛-indexed sequence of functions on 𝑥. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 7-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfsup.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
mbfsup.2 𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
mbfsup.3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
mbfsup.4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn)
mbfsup.5 ((𝜑 ∧ (𝑛𝑍𝑥𝐴)) → 𝐵 ∈ ℝ)
mbfsup.6 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝐵𝑦)
Assertion
Ref Expression
mbfsup (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑛,𝑦,𝐴   𝑦,𝐵   𝜑,𝑛,𝑥,𝑦   𝑛,𝑍,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑛)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑛)

Proof of Theorem mbfsup
Dummy variables 𝑚 𝑧 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mbfsup.5 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑛𝑍𝑥𝐴)) → 𝐵 ∈ ℝ)
21anassrs 683 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
32an32s 881 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
4 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑛𝑍𝐵) = (𝑛𝑍𝐵)
53, 4fmptd 6549 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑛𝑍𝐵):𝑍⟶ℝ)
6 frn 6214 . . . . 5 ((𝑛𝑍𝐵):𝑍⟶ℝ → ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ)
75, 6syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ)
8 mbfsup.3 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
9 uzid 11914 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
108, 9syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
11 mbfsup.1 . . . . . . . . 9 𝑍 = (ℤ𝑀)
1210, 11syl6eleqr 2850 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀𝑍)
1312adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑀𝑍)
144, 3dmmptd 6185 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → dom (𝑛𝑍𝐵) = 𝑍)
1513, 14eleqtrrd 2842 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑀 ∈ dom (𝑛𝑍𝐵))
16 ne0i 4064 . . . . . 6 (𝑀 ∈ dom (𝑛𝑍𝐵) → dom (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
1715, 16syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → dom (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
18 dm0rn0 5497 . . . . . 6 (dom (𝑛𝑍𝐵) = ∅ ↔ ran (𝑛𝑍𝐵) = ∅)
1918necon3bii 2984 . . . . 5 (dom (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ↔ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
2017, 19sylib 208 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅)
21 mbfsup.6 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝐵𝑦)
22 ffn 6206 . . . . . . . . 9 ((𝑛𝑍𝐵):𝑍⟶ℝ → (𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍)
235, 22syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍)
24 breq1 4807 . . . . . . . . 9 (𝑧 = ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) → (𝑧𝑦 ↔ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦))
2524ralrn 6526 . . . . . . . 8 ((𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦 ↔ ∀𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦))
2623, 25syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦 ↔ ∀𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦))
27 nffvmpt1 6361 . . . . . . . . . 10 𝑛((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)
28 nfcv 2902 . . . . . . . . . 10 𝑛
29 nfcv 2902 . . . . . . . . . 10 𝑛𝑦
3027, 28, 29nfbr 4851 . . . . . . . . 9 𝑛((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦
31 nfv 1992 . . . . . . . . 9 𝑚((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ≤ 𝑦
32 fveq2 6353 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) = ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛))
3332breq1d 4814 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦 ↔ ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ≤ 𝑦))
3430, 31, 33cbvral 3306 . . . . . . . 8 (∀𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦 ↔ ∀𝑛𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ≤ 𝑦)
35 simpr 479 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
364fvmpt2 6454 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛𝑍𝐵 ∈ ℝ) → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
3735, 3, 36syl2anc 696 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
3837breq1d 4814 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ≤ 𝑦𝐵𝑦))
3938ralbidva 3123 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑛𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ≤ 𝑦 ↔ ∀𝑛𝑍 𝐵𝑦))
4034, 39syl5bb 272 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑚𝑍 ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ≤ 𝑦 ↔ ∀𝑛𝑍 𝐵𝑦))
4126, 40bitrd 268 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦 ↔ ∀𝑛𝑍 𝐵𝑦))
4241rexbidv 3190 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → (∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝐵𝑦))
4321, 42mpbird 247 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦)
44 suprcl 11195 . . . 4 ((ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦) → sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) ∈ ℝ)
457, 20, 43, 44syl3anc 1477 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) ∈ ℝ)
46 mbfsup.2 . . 3 𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
4745, 46fmptd 6549 . 2 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
48 simpr 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
49 ltso 10330 . . . . . . . . . . . . . 14 < Or ℝ
5049supex 8536 . . . . . . . . . . . . 13 sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) ∈ V
5146fvmpt2 6454 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥𝐴 ∧ sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) ∈ V) → (𝐺𝑥) = sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
5248, 50, 51sylancl 697 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐺𝑥) = sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
5352breq2d 4816 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ 𝑡 < sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < )))
547, 20, 433jca 1123 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐴) → (ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦))
5554adantlr 753 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦))
56 simplr 809 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑡 ∈ ℝ)
57 suprlub 11199 . . . . . . . . . . . 12 (((ran (𝑛𝑍𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑛𝑍𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑧𝑦) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡 < sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) ↔ ∃𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑡 < 𝑧))
5855, 56, 57syl2anc 696 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑡 < sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ) ↔ ∃𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑡 < 𝑧))
5923adantlr 753 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍)
60 breq2 4808 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) → (𝑡 < 𝑧𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)))
6160rexrn 6525 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛𝑍𝐵) Fn 𝑍 → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑡 < 𝑧 ↔ ∃𝑚𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)))
6259, 61syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑡 < 𝑧 ↔ ∃𝑚𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)))
63 nfcv 2902 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛𝑡
64 nfcv 2902 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛 <
6563, 64, 27nfbr 4851 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚)
66 nfv 1992 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑚 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛)
6732breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 𝑛 → (𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ↔ 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛)))
6865, 66, 67cbvrex 3307 . . . . . . . . . . . . 13 (∃𝑚𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛))
694fvmpt2i 6453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛𝑍 → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = ( I ‘𝐵))
70 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥𝐴𝐵) = (𝑥𝐴𝐵)
7170fvmpt2i 6453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥𝐴 → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = ( I ‘𝐵))
7271adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥𝐴) → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = ( I ‘𝐵))
7372eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐴) → ( I ‘𝐵) = ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥))
7469, 73sylan9eqr 2816 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) = ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥))
7574breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ↔ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
7675rexbidva 3187 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐴) → (∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
7776adantlr 753 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑛) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
7868, 77syl5bb 272 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑚𝑍 𝑡 < ((𝑛𝑍𝐵)‘𝑚) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
7962, 78bitrd 268 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛𝑍𝐵)𝑡 < 𝑧 ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
8053, 58, 793bitrd 294 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
8180ralrimiva 3104 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → ∀𝑥𝐴 (𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)))
82 nfv 1992 . . . . . . . . . 10 𝑧(𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥))
83 nfcv 2902 . . . . . . . . . . . 12 𝑥𝑡
84 nfcv 2902 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 <
85 nfmpt1 4899 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥(𝑥𝐴 ↦ sup(ran (𝑛𝑍𝐵), ℝ, < ))
8646, 85nfcxfr 2900 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥𝐺
87 nfcv 2902 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥𝑧
8886, 87nffv 6360 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(𝐺𝑧)
8983, 84, 88nfbr 4851 . . . . . . . . . . 11 𝑥 𝑡 < (𝐺𝑧)
90 nfcv 2902 . . . . . . . . . . . 12 𝑥𝑍
91 nffvmpt1 6361 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)
9283, 84, 91nfbr 4851 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)
9390, 92nfrex 3145 . . . . . . . . . . 11 𝑥𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)
9489, 93nfbi 1982 . . . . . . . . . 10 𝑥(𝑡 < (𝐺𝑧) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))
95 fveq2 6353 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑧))
9695breq2d 4816 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ 𝑡 < (𝐺𝑧)))
97 fveq2 6353 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))
9897breq2d 4816 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) ↔ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
9998rexbidv 3190 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
10096, 99bibi12d 334 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)) ↔ (𝑡 < (𝐺𝑧) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))))
10182, 94, 100cbvral 3306 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐴 (𝑡 < (𝐺𝑥) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)) ↔ ∀𝑧𝐴 (𝑡 < (𝐺𝑧) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
10281, 101sylib 208 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → ∀𝑧𝐴 (𝑡 < (𝐺𝑧) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
103102r19.21bi 3070 . . . . . . 7 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → (𝑡 < (𝐺𝑧) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
104 rexr 10297 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ∈ ℝ → 𝑡 ∈ ℝ*)
105104ad2antlr 765 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → 𝑡 ∈ ℝ*)
106 elioopnf 12480 . . . . . . . . 9 (𝑡 ∈ ℝ* → ((𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ ((𝐺𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < (𝐺𝑧))))
107105, 106syl 17 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → ((𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ ((𝐺𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < (𝐺𝑧))))
10847adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → 𝐺:𝐴⟶ℝ)
109108ffvelrnda 6523 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → (𝐺𝑧) ∈ ℝ)
110109biantrurd 530 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → (𝑡 < (𝐺𝑧) ↔ ((𝐺𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < (𝐺𝑧))))
111107, 110bitr4d 271 . . . . . . 7 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → ((𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ 𝑡 < (𝐺𝑧)))
112105adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑡 ∈ ℝ*)
113 elioopnf 12480 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ∈ ℝ* → (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))))
114112, 113syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))))
1152, 70fmptd 6549 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴𝐵):𝐴⟶ℝ)
116115ffvelrnda 6523 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑧𝐴) → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ ℝ)
117116biantrurd 530 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑧𝐴) → (𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ↔ (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))))
118117an32s 881 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ↔ (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))))
119118adantllr 757 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ↔ (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ ℝ ∧ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧))))
120114, 119bitr4d 271 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑛𝑍) → (((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
121120rexbidva 3187 . . . . . . 7 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → (∃𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑡 < ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)))
122103, 111, 1213bitr4d 300 . . . . . 6 (((𝜑𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑧𝐴) → ((𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞) ↔ ∃𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞)))
123122pm5.32da 676 . . . . 5 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑧𝐴 ∧ (𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ ∃𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
124 ffn 6206 . . . . . . . 8 (𝐺:𝐴⟶ℝ → 𝐺 Fn 𝐴)
12547, 124syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐺 Fn 𝐴)
126125adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → 𝐺 Fn 𝐴)
127 elpreima 6501 . . . . . 6 (𝐺 Fn 𝐴 → (𝑧 ∈ (𝐺 “ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ (𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
128126, 127syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (𝐺 “ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ (𝐺𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
129 eliun 4676 . . . . . 6 (𝑧 𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑧 ∈ ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)))
130 ffn 6206 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐴𝐵):𝐴⟶ℝ → (𝑥𝐴𝐵) Fn 𝐴)
131115, 130syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴𝐵) Fn 𝐴)
132 elpreima 6501 . . . . . . . . . 10 ((𝑥𝐴𝐵) Fn 𝐴 → (𝑧 ∈ ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
133131, 132syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑧 ∈ ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
134133rexbidva 3187 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∃𝑛𝑍 𝑧 ∈ ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ ∃𝑛𝑍 (𝑧𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
135134adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (∃𝑛𝑍 𝑧 ∈ ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ ∃𝑛𝑍 (𝑧𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
136 r19.42v 3230 . . . . . . 7 (∃𝑛𝑍 (𝑧𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ ∃𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞)))
137135, 136syl6bb 276 . . . . . 6 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (∃𝑛𝑍 𝑧 ∈ ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ ∃𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
138129, 137syl5bb 272 . . . . 5 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (𝑧 𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ↔ (𝑧𝐴 ∧ ∃𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) ∈ (𝑡(,)+∞))))
139123, 128, 1383bitr4d 300 . . . 4 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (𝐺 “ (𝑡(,)+∞)) ↔ 𝑧 𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞))))
140139eqrdv 2758 . . 3 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (𝐺 “ (𝑡(,)+∞)) = 𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)))
141 zex 11598 . . . . . . 7 ℤ ∈ V
142 uzssz 11919 . . . . . . 7 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
143 ssdomg 8169 . . . . . . 7 (ℤ ∈ V → ((ℤ𝑀) ⊆ ℤ → (ℤ𝑀) ≼ ℤ))
144141, 142, 143mp2 9 . . . . . 6 (ℤ𝑀) ≼ ℤ
14511, 144eqbrtri 4825 . . . . 5 𝑍 ≼ ℤ
146 znnen 15160 . . . . 5 ℤ ≈ ℕ
147 domentr 8182 . . . . 5 ((𝑍 ≼ ℤ ∧ ℤ ≈ ℕ) → 𝑍 ≼ ℕ)
148145, 146, 147mp2an 710 . . . 4 𝑍 ≼ ℕ
149 mbfsup.4 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn)
150 mbfima 23618 . . . . . . 7 (((𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn ∧ (𝑥𝐴𝐵):𝐴⟶ℝ) → ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
151149, 115, 150syl2anc 696 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
152151ralrimiva 3104 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
153152adantr 472 . . . 4 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → ∀𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
154 iunmbl2 23545 . . . 4 ((𝑍 ≼ ℕ ∧ ∀𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol) → 𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
155148, 153, 154sylancr 698 . . 3 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → 𝑛𝑍 ((𝑥𝐴𝐵) “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
156140, 155eqeltrd 2839 . 2 ((𝜑𝑡 ∈ ℝ) → (𝐺 “ (𝑡(,)+∞)) ∈ dom vol)
15747, 156ismbf3d 23640 1 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  wral 3050  wrex 3051  Vcvv 3340  wss 3715  c0 4058   ciun 4672   class class class wbr 4804  cmpt 4881   I cid 5173  ccnv 5265  dom cdm 5266  ran crn 5267  cima 5269   Fn wfn 6044  wf 6045  cfv 6049  (class class class)co 6814  cen 8120  cdom 8121  supcsup 8513  cr 10147  +∞cpnf 10283  *cxr 10285   < clt 10286  cle 10287  cn 11232  cz 11589  cuz 11899  (,)cioo 12388  volcvol 23452  MblFncmbf 23602
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-inf2 8713  ax-cc 9469  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-disj 4773  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-of 7063  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-2o 7731  df-oadd 7734  df-omul 7735  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-sup 8515  df-inf 8516  df-oi 8582  df-card 8975  df-acn 8978  df-cda 9202  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-n0 11505  df-z 11590  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xadd 12160  df-ioo 12392  df-ioc 12393  df-ico 12394  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-fl 12807  df-seq 13016  df-exp 13075  df-hash 13332  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-clim 14438  df-rlim 14439  df-sum 14636  df-xmet 19961  df-met 19962  df-ovol 23453  df-vol 23454  df-mbf 23607
This theorem is referenced by:  mbfinf  23651  mbflimsup  23652
  Copyright terms: Public domain W3C validator