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Theorem smfmullem4 40764
Description: The multiplication of two sigma-measurable functions is measurable. Proposition 121E (d) of [Fremlin1] p. 37 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smfmullem4.x 𝑥𝜑
smfmullem4.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smfmullem4.a (𝜑𝐴𝑉)
smfmullem4.b ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
smfmullem4.d ((𝜑𝑥𝐶) → 𝐷 ∈ ℝ)
smfmullem4.m (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
smfmullem4.n (𝜑 → (𝑥𝐶𝐷) ∈ (SMblFn‘𝑆))
smfmullem4.r (𝜑𝑅 ∈ ℝ)
smfmullem4.k 𝐾 = {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅}
smfmullem4.e 𝐸 = (𝑞𝐾 ↦ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
Assertion
Ref Expression
smfmullem4 (𝜑 → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅} ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑞,𝑢,𝑣,𝑥   𝐵,𝑞,𝑢,𝑣   𝐶,𝑞,𝑢,𝑣,𝑥   𝐷,𝑞,𝑢,𝑣   𝐾,𝑞,𝑥   𝑅,𝑞,𝑢,𝑣   𝑆,𝑞   𝜑,𝑞,𝑢,𝑣
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝐷(𝑥)   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑥,𝑣,𝑢)   𝐸(𝑥,𝑣,𝑢,𝑞)   𝐾(𝑣,𝑢)   𝑉(𝑥,𝑣,𝑢,𝑞)

Proof of Theorem smfmullem4
StepHypRef Expression
1 smfmullem4.x . . . . 5 𝑥𝜑
2 smfmullem4.r . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ ℝ)
323ad2ant1 1080 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → 𝑅 ∈ ℝ)
4 smfmullem4.k . . . . . . . . 9 𝐾 = {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅}
5 inss1 3825 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴𝐶) ⊆ 𝐴
65a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐴𝐶) ⊆ 𝐴)
76sselda 3595 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝑥𝐴)
8 smfmullem4.b . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
97, 8syldan 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐵 ∈ ℝ)
1093adant3 1079 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → 𝐵 ∈ ℝ)
11 elinel2 3792 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) → 𝑥𝐶)
1211adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝑥𝐶)
13 smfmullem4.d . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐶) → 𝐷 ∈ ℝ)
1412, 13syldan 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐷 ∈ ℝ)
15143adant3 1079 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → 𝐷 ∈ ℝ)
16 simp3 1061 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → (𝐵 · 𝐷) < 𝑅)
17 eqid 2620 . . . . . . . . 9 ((𝑅 − (𝐵 · 𝐷)) / (1 + ((abs‘𝐵) + (abs‘𝐷)))) = ((𝑅 − (𝐵 · 𝐷)) / (1 + ((abs‘𝐵) + (abs‘𝐷))))
18 eqid 2620 . . . . . . . . 9 if(1 ≤ ((𝑅 − (𝐵 · 𝐷)) / (1 + ((abs‘𝐵) + (abs‘𝐷)))), 1, ((𝑅 − (𝐵 · 𝐷)) / (1 + ((abs‘𝐵) + (abs‘𝐷))))) = if(1 ≤ ((𝑅 − (𝐵 · 𝐷)) / (1 + ((abs‘𝐵) + (abs‘𝐷)))), 1, ((𝑅 − (𝐵 · 𝐷)) / (1 + ((abs‘𝐵) + (abs‘𝐷)))))
193, 4, 10, 15, 16, 17, 18smfmullem3 40763 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → ∃𝑞𝐾 (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))))
20 rabid 3111 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} ↔ (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))))
2120bicomi 214 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))) ↔ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
2221biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
2322adantll 749 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
2423adantlr 750 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑞𝐾) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
25 smfmullem4.e . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐸 = (𝑞𝐾 ↦ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
2625a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐸 = (𝑞𝐾 ↦ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))}))
27 inrab 3891 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ({𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ 𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))} ∩ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))}) = {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))}
28 smfmullem4.s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
29 smfmullem4.a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑𝐴𝑉)
3029, 6ssexd 4796 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (𝐴𝐶) ∈ V)
31 eqid 2620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑆t (𝐴𝐶)) = (𝑆t (𝐴𝐶))
3228, 30, 31subsalsal 40340 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑆t (𝐴𝐶)) ∈ SAlg)
3332adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑆t (𝐴𝐶)) ∈ SAlg)
34 nfv 1841 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑥 𝑞𝐾
351, 34nfan 1826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑥(𝜑𝑞𝐾)
3628adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → 𝑆 ∈ SAlg)
3730adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝐴𝐶) ∈ V)
389adantlr 750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐵 ∈ ℝ)
39 smfmullem4.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
4028, 39, 6sssmfmpt 40722 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ↦ 𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
4140adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ↦ 𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
42 ssrab2 3679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅} ⊆ (ℚ ↑𝑚 (0...3))
434, 42eqsstri 3627 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 𝐾 ⊆ (ℚ ↑𝑚 (0...3))
44 reex 10012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ℝ ∈ V
45 qssre 11783 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ℚ ⊆ ℝ
46 mapss 7885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((ℝ ∈ V ∧ ℚ ⊆ ℝ) → (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ⊆ (ℝ ↑𝑚 (0...3)))
4744, 45, 46mp2an 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ⊆ (ℝ ↑𝑚 (0...3))
4843, 47sstri 3604 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝐾 ⊆ (ℝ ↑𝑚 (0...3))
49 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑞𝐾𝑞𝐾)
5048, 49sseldi 3593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑞𝐾𝑞 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...3)))
5144a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑞𝐾 → ℝ ∈ V)
52 ovexd 6665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑞𝐾 → (0...3) ∈ V)
5351, 52elmapd 7856 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑞𝐾 → (𝑞 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...3)) ↔ 𝑞:(0...3)⟶ℝ))
5450, 53mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑞𝐾𝑞:(0...3)⟶ℝ)
55 0z 11373 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 0 ∈ ℤ
56 3z 11395 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3 ∈ ℤ
57 0re 10025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 0 ∈ ℝ
58 3re 11079 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3 ∈ ℝ
59 3pos 11099 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 0 < 3
6057, 58, 59ltleii 10145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 0 ≤ 3
6155, 56, 603pm3.2i 1237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (0 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 3)
62 eluz2 11678 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (3 ∈ (ℤ‘0) ↔ (0 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 3))
6361, 62mpbir 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3 ∈ (ℤ‘0)
64 eluzfz1 12333 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (3 ∈ (ℤ‘0) → 0 ∈ (0...3))
6563, 64ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 0 ∈ (0...3)
6665a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑞𝐾 → 0 ∈ (0...3))
6754, 66ffvelrnd 6346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑞𝐾 → (𝑞‘0) ∈ ℝ)
6867adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘0) ∈ ℝ)
6968rexrd 10074 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘0) ∈ ℝ*)
70 0le1 10536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 0 ≤ 1
71 1re 10024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1 ∈ ℝ
72 1lt3 11181 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1 < 3
7371, 58, 72ltleii 10145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1 ≤ 3
7470, 73pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (0 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 3)
75 1z 11392 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1 ∈ ℤ
76 elfz 12317 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((1 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ) → (1 ∈ (0...3) ↔ (0 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 3)))
7775, 55, 56, 76mp3an 1422 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (1 ∈ (0...3) ↔ (0 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 3))
7874, 77mpbir 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1 ∈ (0...3)
7978a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑞𝐾 → 1 ∈ (0...3))
8054, 79ffvelrnd 6346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑞𝐾 → (𝑞‘1) ∈ ℝ)
8180adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘1) ∈ ℝ)
8281rexrd 10074 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘1) ∈ ℝ*)
8335, 36, 37, 38, 41, 69, 82smfpimioompt 40756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑞𝐾) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ 𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))} ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
8414adantlr 750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐷 ∈ ℝ)
85 smfmullem4.n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → (𝑥𝐶𝐷) ∈ (SMblFn‘𝑆))
861, 12ssdf 39067 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → (𝐴𝐶) ⊆ 𝐶)
8728, 85, 86sssmfmpt 40722 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ↦ 𝐷) ∈ (SMblFn‘𝑆))
8887adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ↦ 𝐷) ∈ (SMblFn‘𝑆))
89 0le2 11096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 0 ≤ 2
90 2re 11075 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2 ∈ ℝ
91 2lt3 11180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2 < 3
9290, 58, 91ltleii 10145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ≤ 3
9389, 92pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (0 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 3)
94 2z 11394 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ∈ ℤ
95 elfz 12317 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((2 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ) → (2 ∈ (0...3) ↔ (0 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 3)))
9694, 55, 56, 95mp3an 1422 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (2 ∈ (0...3) ↔ (0 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 3))
9793, 96mpbir 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 ∈ (0...3)
9897a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑞𝐾 → 2 ∈ (0...3))
9954, 98ffvelrnd 6346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑞𝐾 → (𝑞‘2) ∈ ℝ)
10099adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘2) ∈ ℝ)
101100rexrd 10074 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘2) ∈ ℝ*)
102 eluzfz2 12334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (3 ∈ (ℤ‘0) → 3 ∈ (0...3))
10363, 102ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3 ∈ (0...3)
104103a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑞𝐾 → 3 ∈ (0...3))
10554, 104ffvelrnd 6346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑞𝐾 → (𝑞‘3) ∈ ℝ)
106105adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘3) ∈ ℝ)
107106rexrd 10074 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑞‘3) ∈ ℝ*)
10835, 36, 37, 84, 88, 101, 107smfpimioompt 40756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑞𝐾) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))} ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
10933, 83, 108salincld 40333 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑞𝐾) → ({𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ 𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))} ∩ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))}) ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
11027, 109syl5eqelr 2704 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑞𝐾) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
111110elexd 3209 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑞𝐾) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} ∈ V)
11226, 111fvmpt2d 6280 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝐸𝑞) = {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
113112eqcomd 2626 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑞𝐾) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} = (𝐸𝑞))
114113adantlr 750 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑞𝐾) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} = (𝐸𝑞))
115114adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑞𝐾) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))) → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} = (𝐸𝑞))
11624, 115eleqtrd 2701 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑞𝐾) ∧ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))) → 𝑥 ∈ (𝐸𝑞))
117116ex 450 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑞𝐾) → ((𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))) → 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)))
1181173adantl3 1217 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) ∧ 𝑞𝐾) → ((𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))) → 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)))
119118reximdva 3014 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → (∃𝑞𝐾 (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))) → ∃𝑞𝐾 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)))
12019, 119mpd 15 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → ∃𝑞𝐾 𝑥 ∈ (𝐸𝑞))
121 eliun 4515 . . . . . . 7 (𝑥 𝑞𝐾 (𝐸𝑞) ↔ ∃𝑞𝐾 𝑥 ∈ (𝐸𝑞))
122120, 121sylibr 224 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∧ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅) → 𝑥 𝑞𝐾 (𝐸𝑞))
1231223exp 1262 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴𝐶) → ((𝐵 · 𝐷) < 𝑅𝑥 𝑞𝐾 (𝐸𝑞))))
1241, 123ralrimi 2954 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝐴𝐶)((𝐵 · 𝐷) < 𝑅𝑥 𝑞𝐾 (𝐸𝑞)))
12534nfci 2752 . . . . . 6 𝑥𝐾
126 nfrab1 3117 . . . . . . . . 9 𝑥{𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))}
127125, 126nfmpt 4737 . . . . . . . 8 𝑥(𝑞𝐾 ↦ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
12825, 127nfcxfr 2760 . . . . . . 7 𝑥𝐸
129 nfcv 2762 . . . . . . 7 𝑥𝑞
130128, 129nffv 6185 . . . . . 6 𝑥(𝐸𝑞)
131125, 130nfiun 4539 . . . . 5 𝑥 𝑞𝐾 (𝐸𝑞)
132131rabssf 39122 . . . 4 ({𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅} ⊆ 𝑞𝐾 (𝐸𝑞) ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐴𝐶)((𝐵 · 𝐷) < 𝑅𝑥 𝑞𝐾 (𝐸𝑞)))
133124, 132sylibr 224 . . 3 (𝜑 → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅} ⊆ 𝑞𝐾 (𝐸𝑞))
134 ssrab2 3679 . . . . . . 7 {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} ⊆ (𝐴𝐶)
135112, 134syl6eqss 3647 . . . . . 6 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝐸𝑞) ⊆ (𝐴𝐶))
136 simpr 477 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → 𝑥 ∈ (𝐸𝑞))
137112adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → (𝐸𝑞) = {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
138136, 137eleqtrd 2701 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))})
139 rabidim2 39104 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))} → (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))))
140138, 139syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → (𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))))
141140simprd 479 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → 𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)))
142140simpld 475 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → 𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)))
14349, 4syl6eleq 2709 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞𝐾𝑞 ∈ {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅})
144 rabidim2 39104 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅} → ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅)
145143, 144syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑞𝐾 → ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅)
146145ad2antlr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅)
147 oveq1 6642 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = 𝐵 → (𝑢 · 𝑣) = (𝐵 · 𝑣))
148147breq1d 4654 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = 𝐵 → ((𝑢 · 𝑣) < 𝑅 ↔ (𝐵 · 𝑣) < 𝑅))
149148ralbidv 2983 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = 𝐵 → (∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅 ↔ ∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝐵 · 𝑣) < 𝑅))
150149rspcva 3302 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝑅) → ∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝐵 · 𝑣) < 𝑅)
151142, 146, 150syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → ∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝐵 · 𝑣) < 𝑅)
152 oveq2 6643 . . . . . . . . . . 11 (𝑣 = 𝐷 → (𝐵 · 𝑣) = (𝐵 · 𝐷))
153152breq1d 4654 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = 𝐷 → ((𝐵 · 𝑣) < 𝑅 ↔ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅))
154153rspcva 3302 . . . . . . . . 9 ((𝐷 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)) ∧ ∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝐵 · 𝑣) < 𝑅) → (𝐵 · 𝐷) < 𝑅)
155141, 151, 154syl2anc 692 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑞𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝑞)) → (𝐵 · 𝐷) < 𝑅)
156155ex 450 . . . . . . 7 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝑥 ∈ (𝐸𝑞) → (𝐵 · 𝐷) < 𝑅))
15735, 156ralrimi 2954 . . . . . 6 ((𝜑𝑞𝐾) → ∀𝑥 ∈ (𝐸𝑞)(𝐵 · 𝐷) < 𝑅)
158135, 157jca 554 . . . . 5 ((𝜑𝑞𝐾) → ((𝐸𝑞) ⊆ (𝐴𝐶) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐸𝑞)(𝐵 · 𝐷) < 𝑅))
159 nfcv 2762 . . . . . 6 𝑥(𝐴𝐶)
160130, 159ssrabf 39118 . . . . 5 ((𝐸𝑞) ⊆ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅} ↔ ((𝐸𝑞) ⊆ (𝐴𝐶) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐸𝑞)(𝐵 · 𝐷) < 𝑅))
161158, 160sylibr 224 . . . 4 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝐸𝑞) ⊆ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅})
162161iunssd 39091 . . 3 (𝜑 𝑞𝐾 (𝐸𝑞) ⊆ {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅})
163133, 162eqssd 3612 . 2 (𝜑 → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅} = 𝑞𝐾 (𝐸𝑞))
164 ovex 6663 . . . . . . 7 (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∈ V
165 ssdomg 7986 . . . . . . 7 ((ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∈ V → (𝐾 ⊆ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) → 𝐾 ≼ (ℚ ↑𝑚 (0...3))))
166164, 165ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐾 ⊆ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) → 𝐾 ≼ (ℚ ↑𝑚 (0...3)))
16743, 166ax-mp 5 . . . . 5 𝐾 ≼ (ℚ ↑𝑚 (0...3))
168 qct 39391 . . . . . . . 8 ℚ ≼ ω
169168a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → ℚ ≼ ω)
170 fzfid 12755 . . . . . . 7 (⊤ → (0...3) ∈ Fin)
171169, 170mpct 39209 . . . . . 6 (⊤ → (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ≼ ω)
172171trud 1491 . . . . 5 (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ≼ ω
173 domtr 7994 . . . . 5 ((𝐾 ≼ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∧ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ≼ ω) → 𝐾 ≼ ω)
174167, 172, 173mp2an 707 . . . 4 𝐾 ≼ ω
175174a1i 11 . . 3 (𝜑𝐾 ≼ ω)
176110, 25fmptd 6371 . . . 4 (𝜑𝐸:𝐾⟶(𝑆t (𝐴𝐶)))
177176ffvelrnda 6345 . . 3 ((𝜑𝑞𝐾) → (𝐸𝑞) ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
17832, 175, 177saliuncl 40305 . 2 (𝜑 𝑞𝐾 (𝐸𝑞) ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
179163, 178eqeltrd 2699 1 (𝜑 → {𝑥 ∈ (𝐴𝐶) ∣ (𝐵 · 𝐷) < 𝑅} ∈ (𝑆t (𝐴𝐶)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1481  wtru 1482  wnf 1706  wcel 1988  wral 2909  wrex 2910  {crab 2913  Vcvv 3195  cin 3566  wss 3567  ifcif 4077   ciun 4511   class class class wbr 4644  cmpt 4720  wf 5872  cfv 5876  (class class class)co 6635  ωcom 7050  𝑚 cmap 7842  cdom 7938  cr 9920  0cc0 9921  1c1 9922   + caddc 9924   · cmul 9926   < clt 10059  cle 10060  cmin 10251   / cdiv 10669  2c2 11055  3c3 11056  cz 11362  cuz 11672  cq 11773  (,)cioo 12160  ...cfz 12311  abscabs 13955  t crest 16062  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-inf2 8523  ax-cc 9242  ax-ac2 9270  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-se 5064  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-isom 5885  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-omul 7550  df-er 7727  df-map 7844  df-pm 7845  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943  df-fin 7944  df-sup 8333  df-inf 8334  df-oi 8400  df-card 8750  df-acn 8753  df-ac 8924  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-4 11066  df-n0 11278  df-z 11363  df-uz 11673  df-q 11774  df-rp 11818  df-ioo 12164  df-ico 12166  df-icc 12167  df-fz 12312  df-fzo 12450  df-fl 12576  df-seq 12785  df-exp 12844  df-hash 13101  df-word 13282  df-concat 13284  df-s1 13285  df-s2 13574  df-s3 13575  df-s4 13576  df-cj 13820  df-re 13821  df-im 13822  df-sqrt 13956  df-abs 13957  df-rest 16064  df-salg 40292  df-smblfn 40673
This theorem is referenced by:  smfmul  40765
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