Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  smflimsuplem6 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smflimsuplem6 41352
Description: The superior limit of a sequence of sigma-measurable functions is sigma-measurable. Proposition 121F (d) of [Fremlin1] p. 39 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smflimsuplem6.a 𝑛𝜑
smflimsuplem6.b 𝑚𝜑
smflimsuplem6.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
smflimsuplem6.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
smflimsuplem6.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smflimsuplem6.f (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
smflimsuplem6.e 𝐸 = (𝑛𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
smflimsuplem6.h 𝐻 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
smflimsuplem6.r (𝜑 → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
smflimsuplem6.n (𝜑𝑁𝑍)
smflimsuplem6.x (𝜑𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
Assertion
Ref Expression
smflimsuplem6 (𝜑 → (𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ∈ dom ⇝ )
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹,𝑥   𝑚,𝑀   𝑚,𝑁,𝑛   𝑚,𝑋,𝑛   𝑚,𝑍,𝑛,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑚,𝑛)   𝑆(𝑥,𝑚,𝑛)   𝐸(𝑥,𝑚,𝑛)   𝐹(𝑚)   𝐻(𝑥,𝑚,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑛)   𝑁(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem smflimsuplem6
StepHypRef Expression
1 smflimsuplem6.z . . . . 5 𝑍 = (ℤ𝑀)
21fvexi 6240 . . . 4 𝑍 ∈ V
32a1i 11 . . 3 (𝜑𝑍 ∈ V)
43mptexd 6528 . 2 (𝜑 → (𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ∈ V)
5 fvexd 6241 . 2 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ V)
6 smflimsuplem6.a . . . 4 𝑛𝜑
7 smflimsuplem6.b . . . 4 𝑚𝜑
8 smflimsuplem6.m . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
9 smflimsuplem6.s . . . 4 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
10 smflimsuplem6.f . . . 4 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
11 smflimsuplem6.e . . . 4 𝐸 = (𝑛𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
12 smflimsuplem6.h . . . 4 𝐻 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
13 smflimsuplem6.r . . . 4 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
14 smflimsuplem6.n . . . 4 (𝜑𝑁𝑍)
15 smflimsuplem6.x . . . 4 (𝜑𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
166, 7, 8, 1, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15smflimsuplem5 41351 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
17 fvexd 6241 . . . 4 (𝜑 → (ℤ𝑁) ∈ V)
181eluzelz2 39940 . . . . 5 (𝑁𝑍𝑁 ∈ ℤ)
1914, 18syl 17 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
20 eqid 2651 . . . 4 (ℤ𝑁) = (ℤ𝑁)
211eleq2i 2722 . . . . . . . 8 (𝑁𝑍𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
2221biimpi 206 . . . . . . 7 (𝑁𝑍𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
23 uzss 11746 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑀))
2422, 23syl 17 . . . . . 6 (𝑁𝑍 → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑀))
2524, 1syl6sseqr 3685 . . . . 5 (𝑁𝑍 → (ℤ𝑁) ⊆ 𝑍)
2614, 25syl 17 . . . 4 (𝜑 → (ℤ𝑁) ⊆ 𝑍)
27 ssid 3657 . . . . 5 (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑁)
2827a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑁))
29 fvexd 6241 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐻𝑛)‘𝑋) ∈ V)
306, 3, 17, 19, 20, 26, 28, 29climeqmpt 40247 . . 3 (𝜑 → ((𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ↔ (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)))))
3116, 30mpbird 247 . 2 (𝜑 → (𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
32 breldmg 5362 . 2 (((𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ∈ V ∧ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ V ∧ (𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)))) → (𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ∈ dom ⇝ )
334, 5, 31, 32syl3anc 1366 1 (𝜑 → (𝑛𝑍 ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ∈ dom ⇝ )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383   = wceq 1523  wnf 1748  wcel 2030  {crab 2945  Vcvv 3231  wss 3607   ciin 4553   class class class wbr 4685  cmpt 4762  dom cdm 5143  ran crn 5144  wf 5922  cfv 5926  supcsup 8387  cr 9973  *cxr 10111   < clt 10112  cz 11415  cuz 11725  lim supclsp 14245  cli 14259  SAlgcsalg 40846  SMblFncsmblfn 41230
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-pm 7902  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-inf 8390  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-ioo 12217  df-ico 12219  df-fz 12365  df-fl 12633  df-ceil 12634  df-seq 12842  df-exp 12901  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-limsup 14246  df-clim 14263  df-smblfn 41231
This theorem is referenced by:  smflimsuplem7  41353
  Copyright terms: Public domain W3C validator