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

Theorem decsmf 45783
Description: A real-valued, nonincreasing function is Borel measurable. Proposition 121D (c) of [Fremlin1] p. 36 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
decsmf.x β„²π‘₯πœ‘
decsmf.y β„²π‘¦πœ‘
decsmf.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
decsmf.f (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„)
decsmf.i (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐴 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐴 (π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)))
decsmf.j 𝐽 = (topGenβ€˜ran (,))
decsmf.b 𝐡 = (SalGenβ€˜π½)
Assertion
Ref Expression
decsmf (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (SMblFnβ€˜π΅))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐴,𝑦   π‘₯,𝐹,𝑦
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘₯,𝑦)   𝐡(π‘₯,𝑦)   𝐽(π‘₯,𝑦)

Proof of Theorem decsmf
Dummy variables 𝑏 𝑀 𝑧 π‘Ž are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1915 . 2 β„²π‘Žπœ‘
2 decsmf.j . . . . 5 𝐽 = (topGenβ€˜ran (,))
3 retop 24500 . . . . 5 (topGenβ€˜ran (,)) ∈ Top
42, 3eqeltri 2827 . . . 4 𝐽 ∈ Top
54a1i 11 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Top)
6 decsmf.b . . 3 𝐡 = (SalGenβ€˜π½)
75, 6salgencld 45365 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ SAlg)
8 decsmf.a . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
95, 6unisalgen2 45370 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝐡 = βˆͺ 𝐽)
102unieqi 4922 . . . . 5 βˆͺ 𝐽 = βˆͺ (topGenβ€˜ran (,))
1110a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝐽 = βˆͺ (topGenβ€˜ran (,)))
12 uniretop 24501 . . . . . 6 ℝ = βˆͺ (topGenβ€˜ran (,))
1312eqcomi 2739 . . . . 5 βˆͺ (topGenβ€˜ran (,)) = ℝ
1413a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ (topGenβ€˜ran (,)) = ℝ)
159, 11, 143eqtrrd 2775 . . 3 (πœ‘ β†’ ℝ = βˆͺ 𝐡)
168, 15sseqtrd 4023 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† βˆͺ 𝐡)
17 decsmf.f . 2 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„)
18 decsmf.x . . . . 5 β„²π‘₯πœ‘
19 nfv 1915 . . . . 5 β„²π‘₯ π‘Ž ∈ ℝ
2018, 19nfan 1900 . . . 4 β„²π‘₯(πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ)
21 decsmf.y . . . . 5 β„²π‘¦πœ‘
22 nfv 1915 . . . . 5 Ⅎ𝑦 π‘Ž ∈ ℝ
2321, 22nfan 1900 . . . 4 Ⅎ𝑦(πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ)
248adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
2517frexr 44395 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
2625adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
27 decsmf.i . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐴 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐴 (π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)))
28 breq1 5152 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (π‘₯ ≀ 𝑦 ↔ 𝑀 ≀ 𝑦))
29 fveq2 6892 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘€))
3029breq2d 5161 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘₯) ↔ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘€)))
3128, 30imbi12d 343 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)) ↔ (𝑀 ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘€))))
32 breq2 5153 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑧 β†’ (𝑀 ≀ 𝑦 ↔ 𝑀 ≀ 𝑧))
33 fveq2 6892 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) = (πΉβ€˜π‘§))
3433breq1d 5159 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑧 β†’ ((πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘€) ↔ (πΉβ€˜π‘§) ≀ (πΉβ€˜π‘€)))
3532, 34imbi12d 343 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑧 β†’ ((𝑀 ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘€)) ↔ (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘§) ≀ (πΉβ€˜π‘€))))
3631, 35cbvral2vw 3236 . . . . . . 7 (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐴 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐴 (π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝐴 βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘§) ≀ (πΉβ€˜π‘€)))
3727, 36sylib 217 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝐴 βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘§) ≀ (πΉβ€˜π‘€)))
3837adantr 479 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝐴 βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘§) ≀ (πΉβ€˜π‘€)))
3938, 36sylibr 233 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐴 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐴 (π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) ≀ (πΉβ€˜π‘₯)))
40 rexr 11266 . . . . 5 (π‘Ž ∈ ℝ β†’ π‘Ž ∈ ℝ*)
4140adantl 480 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ π‘Ž ∈ ℝ*)
42 eqid 2730 . . . 4 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} = {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)}
43 fveq2 6892 . . . . . . 7 (𝑀 = π‘₯ β†’ (πΉβ€˜π‘€) = (πΉβ€˜π‘₯))
4443breq2d 5161 . . . . . 6 (𝑀 = π‘₯ β†’ (π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€) ↔ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)))
4544cbvrabv 3440 . . . . 5 {𝑀 ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€)} = {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)}
4645supeq1i 9446 . . . 4 sup({𝑀 ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€)}, ℝ*, < ) = sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)}, ℝ*, < )
47 eqid 2730 . . . 4 (-∞(,)sup({𝑀 ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€)}, ℝ*, < )) = (-∞(,)sup({𝑀 ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€)}, ℝ*, < ))
48 eqid 2730 . . . 4 (-∞(,]sup({𝑀 ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€)}, ℝ*, < )) = (-∞(,]sup({𝑀 ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘€)}, ℝ*, < ))
4920, 23, 24, 26, 39, 2, 6, 41, 42, 46, 47, 48decsmflem 45782 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} = (𝑏 ∩ 𝐴))
507elexd 3493 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ V)
51 reex 11205 . . . . . . 7 ℝ ∈ V
5251a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ℝ ∈ V)
5352, 8ssexd 5325 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ V)
54 elrest 17379 . . . . 5 ((𝐡 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ V) β†’ ({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} = (𝑏 ∩ 𝐴)))
5550, 53, 54syl2anc 582 . . . 4 (πœ‘ β†’ ({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} = (𝑏 ∩ 𝐴)))
5655adantr 479 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ ({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} = (𝑏 ∩ 𝐴)))
5749, 56mpbird 256 . 2 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ π‘Ž < (πΉβ€˜π‘₯)} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴))
581, 7, 16, 17, 57issmfgtd 45777 1 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (SMblFnβ€˜π΅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1539  β„²wnf 1783   ∈ wcel 2104  βˆ€wral 3059  βˆƒwrex 3068  {crab 3430  Vcvv 3472   ∩ cin 3948   βŠ† wss 3949  βˆͺ cuni 4909   class class class wbr 5149  ran crn 5678  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7413  supcsup 9439  β„cr 11113  -∞cmnf 11252  β„*cxr 11253   < clt 11254   ≀ cle 11255  (,)cioo 13330  (,]cioc 13331   β†Ύt crest 17372  topGenctg 17389  Topctop 22617  SAlgcsalg 45324  SalGencsalgen 45328  SMblFncsmblfn 45711
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7729  ax-inf2 9640  ax-cc 10434  ax-ac2 10462  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191  ax-pre-sup 11192
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-1o 8470  df-er 8707  df-map 8826  df-pm 8827  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-sup 9441  df-inf 9442  df-card 9938  df-acn 9941  df-ac 10115  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11452  df-neg 11453  df-div 11878  df-nn 12219  df-n0 12479  df-z 12565  df-uz 12829  df-q 12939  df-rp 12981  df-ioo 13334  df-ioc 13335  df-ico 13336  df-fl 13763  df-rest 17374  df-topgen 17395  df-top 22618  df-bases 22671  df-salg 45325  df-salgen 45329  df-smblfn 45712
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator