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

Theorem decsmflem 47852
Description: A nonincreasing function is Borel measurable. Proposition 121D (c) of [Fremlin1] p. 36 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
decsmflem.x Ⅎ𝑥𝜑
decsmflem.y Ⅎ𝑦𝜑
decsmflem.a (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
decsmflem.f (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℝ*)
decsmflem.i (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ≤ 𝑦 → (𝐹‘𝑦) ≤ (𝐹‘𝑥)))
decsmflem.j 𝐽 = (topGen‘ran (,))
decsmflem.b 𝐵 = (SalGen‘𝐽)
decsmflem.r (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ*)
decsmflem.l 𝑌 = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑅 < (𝐹‘𝑥)}
decsmflem.c 𝐶 = sup(𝑌, ℝ*, < )
decsmflem.d 𝐷 = (-∞(,)𝐶)
decsmflem.e 𝐸 = (-∞(,]𝐶)
Assertion
Ref Expression
decsmflem (𝜑 → ∃𝑏 ∈ 𝐵 𝑌 = (𝑏 ∩ 𝐴))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑏   𝑥,𝐴,𝑦   𝐵,𝑏   𝑦,𝐶   𝐷,𝑏   𝑥,𝐷,𝑦   𝐸,𝑏   𝑥,𝐸   𝑥,𝐹,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦   𝑌,𝑏   𝑦,𝑌
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦, 𝑏)   𝐵(𝑥, 𝑦)   𝐶(𝑥, 𝑏)   𝑅(𝑏)   𝐸(𝑦)   𝐹(𝑏)   𝐽(𝑥, 𝑦, 𝑏)   𝑌(𝑥)

Proof of Theorem decsmflem
StepHypRef Expression
1 decsmflem.e . . . 4 𝐸 = (-∞(,]𝐶)
2 mnfxr 11367 . . . . . 6 -∞ ∈ ℝ*
32a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → -∞ ∈ ℝ*)
4 decsmflem.l . . . . . . . . 9 𝑌 = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑅 < (𝐹‘𝑥)}
5 ssrab2 4005 . . . . . . . . 9 {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑅 < (𝐹‘𝑥)} ⊆ 𝐴
64, 5eqsstri 3954 . . . . . . . 8 𝑌 ⊆ 𝐴
76a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝐴)
8 decsmflem.a . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
97, 8sstrd 3918 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑌 ⊆ ℝ)
109sselda 3908 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐶 ∈ ℝ)
11 decsmflem.j . . . . 5 𝐽 = (topGen‘ran (,))
12 decsmflem.b . . . . 5 𝐵 = (SalGen‘𝐽)
133, 10, 11, 12iocborel 47442 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → (-∞(,]𝐶) ∈ 𝐵)
141, 13eqeltrid 2864 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐸 ∈ 𝐵)
15 decsmflem.x . . . . 5 Ⅎ𝑥𝜑
16 decsmflem.c . . . . . . 7 𝐶 = sup(𝑌, ℝ*, < )
17 nfrab1 3431 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑅 < (𝐹‘𝑥)}
184, 17nfcxfr 2920 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥𝑌
19 nfcv 2922 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥ℝ*
20 nfcv 2922 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥 <
2118, 19, 20nfsup 9444 . . . . . . 7 Ⅎ𝑥sup(𝑌, ℝ*, < )
2216, 21nfcxfr 2920 . . . . . 6 Ⅎ𝑥𝐶
2322, 18nfel 2936 . . . . 5 Ⅎ𝑥 𝐶 ∈ 𝑌
2415, 23nfan 1931 . . . 4 Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌)
258adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐴 ⊆ ℝ)
26 decsmflem.f . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℝ*)
2726adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐹:𝐴⟶ℝ*)
28 decsmflem.i . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ≤ 𝑦 → (𝐹‘𝑦) ≤ (𝐹‘𝑥)))
2928adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ≤ 𝑦 → (𝐹‘𝑦) ≤ (𝐹‘𝑥)))
30 decsmflem.r . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ*)
3130adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝑅 ∈ ℝ*)
32 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐶 ∈ 𝑌)
3324, 25, 27, 29, 31, 4, 16, 32, 1pimdecfgtioc 47801 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝑌 = (𝐸 ∩ 𝐴))
34 ineq1 4110 . . . 4 (𝑏 = 𝐸 → (𝑏 ∩ 𝐴) = (𝐸 ∩ 𝐴))
3534rspceeqv 3598 . . 3 ((𝐸 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 = (𝐸 ∩ 𝐴)) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 𝑌 = (𝑏 ∩ 𝐴))
3614, 33, 35syl2anc 596 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 𝑌 = (𝑏 ∩ 𝐴))
37 decsmflem.d . . . . . 6 𝐷 = (-∞(,)𝐶)
3811, 12iooborel 47437 . . . . . 6 (-∞(,)𝐶) ∈ 𝐵
3937, 38eqeltri 2856 . . . . 5 𝐷 ∈ 𝐵
4039a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐵)
4140adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐷 ∈ 𝐵)
4223nfn 1889 . . . . 5 Ⅎ𝑥 ¬ 𝐶 ∈ 𝑌
4315, 42nfan 1931 . . . 4 Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌)
44 decsmflem.y . . . . 5 Ⅎ𝑦𝜑
45 nfv 1946 . . . . 5 Ⅎ𝑦 ¬ 𝐶 ∈ 𝑌
4644, 45nfan 1931 . . . 4 Ⅎ𝑦(𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌)
478adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐴 ⊆ ℝ)
4826adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝐹:𝐴⟶ℝ*)
4928adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ≤ 𝑦 → (𝐹‘𝑦) ≤ (𝐹‘𝑥)))
5030adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝑅 ∈ ℝ*)
51 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → ¬ 𝐶 ∈ 𝑌)
5243, 46, 47, 48, 49, 50, 4, 16, 51, 37pimdecfgtioo 47803 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → 𝑌 = (𝐷 ∩ 𝐴))
53 ineq1 4110 . . . 4 (𝑏 = 𝐷 → (𝑏 ∩ 𝐴) = (𝐷 ∩ 𝐴))
5453rspceeqv 3598 . . 3 ((𝐷 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 = (𝐷 ∩ 𝐴)) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 𝑌 = (𝑏 ∩ 𝐴))
5541, 52, 54syl2anc 596 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐶 ∈ 𝑌) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 𝑌 = (𝑏 ∩ 𝐴))
5636, 55pm2.61dan 825 1 (𝜑 → ∃𝑏 ∈ 𝐵 𝑌 = (𝑏 ∩ 𝐴))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569  Ⅎwnf 1815   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3412   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089   class class class wbr 5102  ran crn 5651  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  supcsup 9433  ℝcr 11200  -∞cmnf 11342  ℝ*cxr 11343   < clt 11344   ≤ cle 11345  (,)cioo 13477  (,]cioc 13478  topGenctg 17609  SalGencsalgen 47398
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9643  ax-cnex 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278  ax-pre-sup 11279
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-er 8718  df-map 8850  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-sup 9435  df-inf 9436  df-card 10021  df-acn 10024  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-div 11975  df-nn 12337  df-n0 12608  df-z 12695  df-uz 12967  df-q 13077  df-rp 13122  df-ioo 13481  df-ioc 13482  df-fl 13933  df-topgen 17615  df-top 23213  df-bases 23265  df-salg 47395  df-salgen 47399
This theorem is used by:  decsmf  47853
  Copyright terms: Public domain W3C validator