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Theorem smflimsuplem7 40795
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
smflimsuplem7.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
smflimsuplem7.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
smflimsuplem7.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smflimsuplem7.f (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
smflimsuplem7.d 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}
smflimsuplem7.e 𝐸 = (𝑘𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
smflimsuplem7.h 𝐻 = (𝑘𝑍 ↦ (𝑥 ∈ (𝐸𝑘) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
Assertion
Ref Expression
smflimsuplem7 (𝜑𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ })
Distinct variable groups:   𝑥,𝑘,𝐸   𝑘,𝐹,𝑚,𝑛,𝑥   𝑘,𝐻,𝑚,𝑛,𝑥   𝑚,𝑀   𝑘,𝑍,𝑚,𝑛,𝑥   𝜑,𝑘,𝑚,𝑛,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥,𝑘,𝑚,𝑛)   𝑆(𝑥,𝑘,𝑚,𝑛)   𝐸(𝑚,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑘,𝑛)

Proof of Theorem smflimsuplem7
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smflimsuplem7.d . . 3 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}
21a1i 11 . 2 (𝜑𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ})
3 simpl 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → 𝜑)
4 rabidim2 39104 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
54adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
6 rabidim1 3112 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} → 𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
7 eliun 4515 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
86, 7sylib 208 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
98adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
10 nfv 1841 . . . . . . . . . . . 12 𝑛(𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
11 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑚𝜑
12 nfcv 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑚lim sup
13 nfmpt1 4738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑚(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))
1412, 13nffv 6185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑚(lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
15 nfcv 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑚
1614, 15nfel 2774 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑚(lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ
1711, 16nfan 1826 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑚(𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
18 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑚 𝑛𝑍
19 nfcv 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑚𝑥
20 nfii1 4542 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑚 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
2119, 20nfel 2774 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑚 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
2217, 18, 21nf3an 1829 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑚((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
23 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑚 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)
2422, 23nfan 1826 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑚(((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛))
25 simpl1l 1110 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝜑)
26 smflimsuplem7.m . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑀 ∈ ℤ)
28 smflimsuplem7.z . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑍 = (ℤ𝑀)
29 smflimsuplem7.s . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
3025, 29syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑆 ∈ SAlg)
31 smflimsuplem7.f . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
3225, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
33 smflimsuplem7.e . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐸 = (𝑘𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
34 smflimsuplem7.h . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐻 = (𝑘𝑍 ↦ (𝑥 ∈ (𝐸𝑘) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
3528uztrn2 11690 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑘𝑍)
36353ad2antl2 1222 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑘𝑍)
37 simpl1r 1111 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
38 uzss 11693 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 ∈ (ℤ𝑛) → (ℤ𝑘) ⊆ (ℤ𝑛))
39 iinss1 4524 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((ℤ𝑘) ⊆ (ℤ𝑛) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚))
4038, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 ∈ (ℤ𝑛) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚))
4140adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚))
42 simpl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
4341, 42sseldd 3596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚))
44433ad2antl3 1223 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚))
4524, 27, 28, 30, 32, 33, 34, 36, 37, 44smflimsuplem2 40790 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑥 ∈ dom (𝐻𝑘))
4645ralrimiva 2963 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)𝑥 ∈ dom (𝐻𝑘))
47 vex 3198 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥 ∈ V
48 eliin 4516 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ V → (𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)𝑥 ∈ dom (𝐻𝑘)))
4947, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)𝑥 ∈ dom (𝐻𝑘))
5046, 49sylibr 224 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
51503exp 1262 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) → (𝑛𝑍 → (𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))))
5210, 51reximdai 3009 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) → (∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)))
5352imp 445 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
54 eliun 4515 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
5553, 54sylibr 224 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
563, 5, 9, 55syl21anc 1323 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → 𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
577biimpi 206 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
586, 57syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
5958adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
60 nfv 1841 . . . . . . . . . . 11 𝑛𝜑
61 nfcv 2762 . . . . . . . . . . . 12 𝑛𝑥
62 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . 13 𝑛(lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ
63 nfiu1 4541 . . . . . . . . . . . . 13 𝑛 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
6462, 63nfrab 3118 . . . . . . . . . . . 12 𝑛{𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}
6561, 64nfel 2774 . . . . . . . . . . 11 𝑛 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}
6660, 65nfan 1826 . . . . . . . . . 10 𝑛(𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ})
67 nfv 1841 . . . . . . . . . 10 𝑛(𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝
68 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . 13 𝑘((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
69 simp1l 1083 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝜑)
7069, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝑀 ∈ ℤ)
7169, 29syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝑆 ∈ SAlg)
7269, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
73 simp1r 1084 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
74 simp2 1060 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝑛𝑍)
75 simp3 1061 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
7668, 22, 70, 28, 71, 72, 33, 34, 73, 74, 75smflimsuplem6 40794 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )
77763exp 1262 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ) → (𝑛𝑍 → (𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )))
785, 77syldan 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → (𝑛𝑍 → (𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )))
7966, 67, 78rexlimd 3022 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → (∃𝑛𝑍 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ))
8059, 79mpd 15 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )
8156, 80jca 554 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → (𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ))
82 rabid 3111 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ↔ (𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ))
8381, 82sylibr 224 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}) → 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ })
8483ex 450 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} → 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }))
85 ssrab2 3679 . . . . . . . . . 10 {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)
8685a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
8728eluzelz2 39440 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛𝑍𝑛 ∈ ℤ)
8887uzidd 39444 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
8988adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
90 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑥(𝜑𝑛𝑍)
91 xrltso 11959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 < Or ℝ*
9291a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → < Or ℝ*)
9392supexd 8344 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ V)
94 eqid 2620 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) = (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))
9590, 93, 94fnmptd 39250 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) Fn (𝐸𝑛))
96 fveq2 6178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑛 → (𝐸𝑘) = (𝐸𝑛))
97 fveq2 6178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 = 𝑛 → (ℤ𝑘) = (ℤ𝑛))
9897mpteq1d 4729 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑘 = 𝑛 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
9998rneqd 5342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝑛 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
10099supeq1d 8337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑛 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))
10196, 100mpteq12dv 4724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑛 → (𝑥 ∈ (𝐸𝑘) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) = (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
102 fvex 6188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐸𝑛) ∈ V
103102mptex 6471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) ∈ V
104101, 34, 103fvmpt 6269 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛𝑍 → (𝐻𝑛) = (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
105104adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐻𝑛) = (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
106105fneq1d 5969 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐻𝑛) Fn (𝐸𝑛) ↔ (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) Fn (𝐸𝑛)))
10795, 106mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐻𝑛) Fn (𝐸𝑛))
108107fndmd 39257 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍) → dom (𝐻𝑛) = (𝐸𝑛))
10997iineq1d 39087 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑛 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚) = 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
110109eleq2d 2685 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑛 → (𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚) ↔ 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)))
111100eleq1d 2684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑛 → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
112110, 111anbi12d 746 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝑛 → ((𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚) ∧ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) ↔ (𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)))
113112rabbidva2 3181 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝑛 → {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑘)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑘) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
114 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛𝑍𝑛𝑍)
115 fveq2 6178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑦))
116115mpteq2dv 4736 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
117116rneqd 5342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 = 𝑦 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
118117supeq1d 8337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 = 𝑦 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ))
119118eleq1d 2684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 = 𝑦 → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
120119cbvrabv 3194 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} = {𝑦 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ}
121 ne0i 3913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ𝑛) → (ℤ𝑛) ≠ ∅)
12288, 121syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛𝑍 → (ℤ𝑛) ≠ ∅)
123 fvex 6188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐹𝑚) ∈ V
124123dmex 7084 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 dom (𝐹𝑚) ∈ V
125124rgenw 2921 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V
126125a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛𝑍 → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
127122, 126iinexd 39138 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
128120, 127rabexd 4805 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛𝑍 → {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} ∈ V)
12933, 113, 114, 128fvmptd3 39263 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛𝑍 → (𝐸𝑛) = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
130129adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
131 ssrab2 3679 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍) → {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
133130, 132eqsstrd 3631 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
134108, 133eqsstrd 3631 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → dom (𝐻𝑛) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
135 fveq2 6178 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑛 → (𝐻𝑘) = (𝐻𝑛))
136135dmeqd 5315 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑛 → dom (𝐻𝑘) = dom (𝐻𝑛))
137136sseq1d 3624 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑛 → (dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ↔ dom (𝐻𝑛) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)))
138137rspcev 3304 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ𝑛) ∧ dom (𝐻𝑛) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)) → ∃𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
13989, 134, 138syl2anc 692 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → ∃𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
140 iinss 4562 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
141139, 140syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
142141ralrimiva 2963 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
143 ss2iun 4527 . . . . . . . . . 10 (∀𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) → 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
144142, 143syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
14586, 144sstrd 3605 . . . . . . . 8 (𝜑 → {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
14682simplbi 476 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } → 𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
14754biimpi 206 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
148146, 147syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
149148adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }) → ∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
150 nfiu1 4541 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)
15167, 150nfrab 3118 . . . . . . . . . . . . 13 𝑛{𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
15261, 151nfel 2774 . . . . . . . . . . . 12 𝑛 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
15360, 152nfan 1826 . . . . . . . . . . 11 𝑛(𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ })
15482simprbi 480 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )
155 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑘𝜑
156 nfmpt1 4738 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑘(𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥))
157 nfcv 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑘dom ⇝
158156, 157nfel 2774 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑘(𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝
159155, 158nfan 1826 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑘(𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )
160 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑘 𝑛𝑍
161 nfcv 2762 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑘𝑥
162 nfii1 4542 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑘 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)
163161, 162nfel 2774 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑘 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)
164159, 160, 163nf3an 1829 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑘((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
16526adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑀 ∈ ℤ)
1661653adant3 1079 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝑀 ∈ ℤ)
1671663adant1r 1317 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝑀 ∈ ℤ)
16829adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
1691683adant3 1079 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝑆 ∈ SAlg)
1701693adant1r 1317 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝑆 ∈ SAlg)
17131adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
1721713adant3 1079 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
1731723adant1r 1317 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
174 simp2 1060 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝑛𝑍)
175 simp3 1061 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘))
176 simp1r 1084 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ )
177164, 167, 28, 170, 173, 33, 34, 174, 175, 176smflimsuplem4 40792 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) ∧ 𝑛𝑍𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘)) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
1781773exp 1262 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ) → (𝑛𝑍 → (𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)))
179154, 178sylan2 491 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }) → (𝑛𝑍 → (𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)))
180153, 62, 179rexlimd 3022 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }) → (∃𝑛𝑍 𝑥 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ))
181149, 180mpd 15 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
182181ralrimiva 2963 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ)
183145, 182jca 554 . . . . . . 7 (𝜑 → ({𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ ∀𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ))
184 nfrab1 3117 . . . . . . . 8 𝑥{𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
185 nfcv 2762 . . . . . . . 8 𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
186184, 185ssrabf 39118 . . . . . . 7 ({𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} ↔ ({𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ ∀𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ))
187183, 186sylibr 224 . . . . . 6 (𝜑 → {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ})
188187sseld 3594 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } → 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}))
18984, 188impbid 202 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} ↔ 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }))
190189alrimiv 1853 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥(𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} ↔ 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }))
191 nfrab1 3117 . . . 4 𝑥{𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ}
192191, 184dfcleqf 39075 . . 3 ({𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} = {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} ↔ 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }))
193190, 192sylibr 224 . 2 (𝜑 → {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) ∈ ℝ} = {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ })
1942, 193eqtrd 2654 1 (𝜑𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐻𝑘) ∣ (𝑘𝑍 ↦ ((𝐻𝑘)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ })
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036  wal 1479   = wceq 1481  wcel 1988  wne 2791  wral 2909  wrex 2910  {crab 2913  Vcvv 3195  wss 3567  c0 3907   ciun 4511   ciin 4512  cmpt 4720   Or wor 5024  dom cdm 5104  ran crn 5105   Fn wfn 5871  wf 5872  cfv 5876  supcsup 8331  cr 9920  *cxr 10058   < clt 10059  cz 11362  cuz 11672  lim supclsp 14182  cli 14196  SAlgcsalg 40291  SMblFncsmblfn 40672
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-8 1990  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-rep 4762  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pow 4834  ax-pr 4897  ax-un 6934  ax-cnex 9977  ax-resscn 9978  ax-1cn 9979  ax-icn 9980  ax-addcl 9981  ax-addrcl 9982  ax-mulcl 9983  ax-mulrcl 9984  ax-mulcom 9985  ax-addass 9986  ax-mulass 9987  ax-distr 9988  ax-i2m1 9989  ax-1ne0 9990  ax-1rid 9991  ax-rnegex 9992  ax-rrecex 9993  ax-cnre 9994  ax-pre-lttri 9995  ax-pre-lttrn 9996  ax-pre-ltadd 9997  ax-pre-mulgt0 9998  ax-pre-sup 9999
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1484  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-nel 2895  df-ral 2914  df-rex 2915  df-reu 2916  df-rmo 2917  df-rab 2918  df-v 3197  df-sbc 3430  df-csb 3527  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-pss 3583  df-nul 3908  df-if 4078  df-pw 4151  df-sn 4169  df-pr 4171  df-tp 4173  df-op 4175  df-uni 4428  df-int 4467  df-iun 4513  df-iin 4514  df-br 4645  df-opab 4704  df-mpt 4721  df-tr 4744  df-id 5014  df-eprel 5019  df-po 5025  df-so 5026  df-fr 5063  df-we 5065  df-xp 5110  df-rel 5111  df-cnv 5112  df-co 5113  df-dm 5114  df-rn 5115  df-res 5116  df-ima 5117  df-pred 5668  df-ord 5714  df-on 5715  df-lim 5716  df-suc 5717  df-iota 5839  df-fun 5878  df-fn 5879  df-f 5880  df-f1 5881  df-fo 5882  df-f1o 5883  df-fv 5884  df-riota 6596  df-ov 6638  df-oprab 6639  df-mpt2 6640  df-om 7051  df-1st 7153  df-2nd 7154  df-wrecs 7392  df-recs 7453  df-rdg 7491  df-1o 7545  df-oadd 7549  df-er 7727  df-pm 7845  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943  df-fin 7944  df-sup 8333  df-inf 8334  df-pnf 10061  df-mnf 10062  df-xr 10063  df-ltxr 10064  df-le 10065  df-sub 10253  df-neg 10254  df-div 10670  df-nn 11006  df-2 11064  df-3 11065  df-n0 11278  df-z 11363  df-uz 11673  df-q 11774  df-rp 11818  df-ioo 12164  df-ico 12166  df-fz 12312  df-fl 12576  df-ceil 12577  df-seq 12785  df-exp 12844  df-cj 13820  df-re 13821  df-im 13822  df-sqrt 13956  df-abs 13957  df-limsup 14183  df-clim 14200  df-rlim 14201  df-smblfn 40673
This theorem is referenced by:  smflimsuplem8  40796
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