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

Theorem finfdm 46801
Description: The domain of the inf function is defined in Proposition 121F (c) of [Fremlin1], p. 39. See smfinf 46773. Note that this definition of the inf function is quite general, as it does not require the original functions to be sigma-measurable, and it could be applied to uncountable sets of functions. The equality proved here is part of the proof of the fifth statement of Proposition 121H in [Fremlin1], p. 39. (Contributed by Glauco Siliprandi, 1-Feb-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
finfdm.1 𝑛𝜑
finfdm.2 𝑥𝜑
finfdm.3 𝑚𝜑
finfdm.4 𝑥𝐹
finfdm.5 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛):dom (𝐹𝑛)⟶ℝ*)
finfdm.6 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)}
finfdm.7 𝐻 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}))
Assertion
Ref Expression
finfdm (𝜑𝐷 = 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
Distinct variable groups:   𝐷,𝑚   𝑚,𝐹,𝑦   𝑦,𝐻   𝑚,𝑍,𝑛,𝑥,𝑦   𝜑,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑚,𝑛)   𝐷(𝑥,𝑦,𝑛)   𝐹(𝑥,𝑛)   𝐻(𝑥,𝑚,𝑛)

Proof of Theorem finfdm
StepHypRef Expression
1 finfdm.6 . . 3 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)}
2 finfdm.2 . . . 4 𝑥𝜑
3 nfcv 2902 . . . . 5 𝑥
4 nfcv 2902 . . . . . 6 𝑥𝑍
5 finfdm.7 . . . . . . . . 9 𝐻 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}))
6 nfrab1 3453 . . . . . . . . . . 11 𝑥{𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}
73, 6nfmpt 5254 . . . . . . . . . 10 𝑥(𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)})
84, 7nfmpt 5254 . . . . . . . . 9 𝑥(𝑛𝑍 ↦ (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}))
95, 8nfcxfr 2900 . . . . . . . 8 𝑥𝐻
10 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑥𝑛
119, 10nffv 6916 . . . . . . 7 𝑥(𝐻𝑛)
12 nfcv 2902 . . . . . . 7 𝑥𝑚
1311, 12nffv 6916 . . . . . 6 𝑥((𝐻𝑛)‘𝑚)
144, 13nfiin 5028 . . . . 5 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)
153, 14nfiun 5027 . . . 4 𝑥 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)
16 finfdm.3 . . . . . . . . . . 11 𝑚𝜑
17 nfv 1911 . . . . . . . . . . 11 𝑚 𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)
1816, 17nfan 1896 . . . . . . . . . 10 𝑚(𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
19 nfv 1911 . . . . . . . . . 10 𝑚 𝑦 ∈ ℝ
2018, 19nfan 1896 . . . . . . . . 9 𝑚((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ)
21 nfv 1911 . . . . . . . . 9 𝑚𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)
2220, 21nfan 1896 . . . . . . . 8 𝑚(((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
23 finfdm.1 . . . . . . . . . . . . 13 𝑛𝜑
24 nfii1 5033 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)
2524nfel2 2921 . . . . . . . . . . . . 13 𝑛 𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)
2623, 25nfan 1896 . . . . . . . . . . . 12 𝑛(𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
27 nfv 1911 . . . . . . . . . . . 12 𝑛 𝑦 ∈ ℝ
2826, 27nfan 1896 . . . . . . . . . . 11 𝑛((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ)
29 nfra1 3281 . . . . . . . . . . 11 𝑛𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)
3028, 29nfan 1896 . . . . . . . . . 10 𝑛(((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
31 nfv 1911 . . . . . . . . . 10 𝑛 𝑚 ∈ ℕ
32 nfv 1911 . . . . . . . . . 10 𝑛-𝑦 < 𝑚
3330, 31, 32nf3an 1898 . . . . . . . . 9 𝑛((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚)
34 vex 3481 . . . . . . . . . 10 𝑥 ∈ V
3534a1i 11 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) → 𝑥 ∈ V)
36 simp-4r 784 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
37363ad2antl1 1184 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
38 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
39 eliinid 45050 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
4037, 38, 39syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
41 simpl2 1191 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑚 ∈ ℕ)
42 nnre 12270 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℝ)
4342renegcld 11687 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 ∈ ℕ → -𝑚 ∈ ℝ)
4443rexrd 11308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 ∈ ℕ → -𝑚 ∈ ℝ*)
4541, 44syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑚 ∈ ℝ*)
46 simpllr 776 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ∈ ℝ)
47 rexr 11304 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℝ*)
4846, 47syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ∈ ℝ*)
49483ad2antl1 1184 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ∈ ℝ*)
50 simp-4l 783 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝜑)
51503ad2antl1 1184 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝜑)
52 finfdm.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛):dom (𝐹𝑛)⟶ℝ*)
53523adant3 1131 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛)) → (𝐹𝑛):dom (𝐹𝑛)⟶ℝ*)
54 simp3 1137 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛)) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
5553, 54ffvelcdmd 7104 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛)) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ*)
5651, 38, 40, 55syl3anc 1370 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ*)
57463ad2antl1 1184 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ∈ ℝ)
58 simpl3 1192 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑦 < 𝑚)
59 simp1 1135 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) → 𝑦 ∈ ℝ)
60423ad2ant2 1133 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) → 𝑚 ∈ ℝ)
61 simp3 1137 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) → -𝑦 < 𝑚)
6259, 60, 61ltnegcon1d 11840 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) → -𝑚 < 𝑦)
6357, 41, 58, 62syl3anc 1370 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑚 < 𝑦)
64 simpl1r 1224 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
65 rspa 3245 . . . . . . . . . . . . 13 ((∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
6664, 38, 65syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
6745, 49, 56, 63, 66xrltletrd 13199 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥))
6840, 67rabidd 45097 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)})
69 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍𝑛𝑍)
70 nnex 12269 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ℕ ∈ V
7170mptex 7242 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}) ∈ V
7271a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍 → (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}) ∈ V)
735fvmpt2 7026 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛𝑍 ∧ (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}) ∈ V) → (𝐻𝑛) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}))
7469, 72, 73syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛𝑍 → (𝐻𝑛) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)}))
75 finfdm.4 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑥𝐹
7675, 10nffv 6916 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑥(𝐹𝑛)
7776nfdm 5964 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥dom (𝐹𝑛)
78 fvex 6919 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹𝑛) ∈ V
7978dmex 7931 . . . . . . . . . . . . . . 15 dom (𝐹𝑛) ∈ V
8077, 79rabexf 45073 . . . . . . . . . . . . . 14 {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)} ∈ V
8180a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛𝑍𝑚 ∈ ℕ) → {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)} ∈ V)
8274, 81fvmpt2d 7028 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛𝑍𝑚 ∈ ℕ) → ((𝐻𝑛)‘𝑚) = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)})
8382eqcomd 2740 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛𝑍𝑚 ∈ ℕ) → {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)} = ((𝐻𝑛)‘𝑚))
8438, 41, 83syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)} = ((𝐻𝑛)‘𝑚))
8568, 84eleqtrd 2840 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑛)‘𝑚))
8633, 35, 85eliind2 45069 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ -𝑦 < 𝑚) → 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
87 renegcl 11569 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℝ → -𝑦 ∈ ℝ)
8887archd 45104 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℝ → ∃𝑚 ∈ ℕ -𝑦 < 𝑚)
8988ad2antlr 727 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) → ∃𝑚 ∈ ℕ -𝑦 < 𝑚)
9022, 86, 89reximdd 45090 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) → ∃𝑚 ∈ ℕ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
9190rexlimdva2 3154 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)) → (∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥) → ∃𝑚 ∈ ℕ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)))
92913impia 1116 . . . . 5 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) → ∃𝑚 ∈ ℕ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
93 eliun 4999 . . . . 5 (𝑥 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
9492, 93sylibr 234 . . . 4 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)) → 𝑥 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
952, 15, 94rabssd 45081 . . 3 (𝜑 → {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)} ⊆ 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
961, 95eqsstrid 4043 . 2 (𝜑𝐷 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
97 nfcv 2902 . . 3 𝑚𝐷
98 nfv 1911 . . . . 5 𝑥 𝑚 ∈ ℕ
992, 98nfan 1896 . . . 4 𝑥(𝜑𝑚 ∈ ℕ)
100 nfrab1 3453 . . . . 5 𝑥{𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)}
1011, 100nfcxfr 2900 . . . 4 𝑥𝐷
10223, 31nfan 1896 . . . . . . . 8 𝑛(𝜑𝑚 ∈ ℕ)
103 nfii1 5033 . . . . . . . . 9 𝑛 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)
104103nfel2 2921 . . . . . . . 8 𝑛 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)
105102, 104nfan 1896 . . . . . . 7 𝑛((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
106 simpr 484 . . . . . . 7 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
107 eliinid 45050 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑛)‘𝑚))
108107adantll 714 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑛)‘𝑚))
10969adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
110 simpllr 776 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑚 ∈ ℕ)
111109, 110, 82syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐻𝑛)‘𝑚) = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)})
112108, 111eleqtrd 2840 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)})
113 rabidim1 3455 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)} → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
114112, 113syl 17 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
115105, 106, 114eliind2 45069 . . . . . 6 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → 𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
11643ad2antlr 727 . . . . . . 7 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → -𝑚 ∈ ℝ)
117 breq1 5150 . . . . . . . . 9 (𝑦 = -𝑚 → (𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ↔ -𝑚 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)))
118117ralbidv 3175 . . . . . . . 8 (𝑦 = -𝑚 → (∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ↔ ∀𝑛𝑍 -𝑚 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)))
119118adantl 481 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑦 = -𝑚) → (∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ↔ ∀𝑛𝑍 -𝑚 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)))
120110, 44syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑚 ∈ ℝ*)
121 simplll 775 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝜑)
122121, 109, 114, 55syl3anc 1370 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ*)
123 rabidim2 45041 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∣ -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥)} → -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥))
124112, 123syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑚 < ((𝐹𝑛)‘𝑥))
125120, 122, 124xrltled 13188 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) ∧ 𝑛𝑍) → -𝑚 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
126105, 125ralrimia 3255 . . . . . . 7 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → ∀𝑛𝑍 -𝑚 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
127116, 119, 126rspcedvd 3623 . . . . . 6 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥))
128115, 127rabidd 45097 . . . . 5 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → 𝑥 ∈ {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 𝑦 ≤ ((𝐹𝑛)‘𝑥)})
129128, 1eleqtrrdi 2849 . . . 4 (((𝜑𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚)) → 𝑥𝐷)
13099, 14, 101, 129ssdf2 45080 . . 3 ((𝜑𝑚 ∈ ℕ) → 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚) ⊆ 𝐷)
13116, 97, 130iunssdf 45098 . 2 (𝜑 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚) ⊆ 𝐷)
13296, 131eqssd 4012 1 (𝜑𝐷 = 𝑚 ∈ ℕ 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛)‘𝑚))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1536  wnf 1779  wcel 2105  wnfc 2887  wral 3058  wrex 3067  {crab 3432  Vcvv 3477   ciun 4995   ciin 4996   class class class wbr 5147  cmpt 5230  dom cdm 5688  wf 6558  cfv 6562  cr 11151  *cxr 11291   < clt 11292  cle 11293  -cneg 11490  cn 12263
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-rep 5284  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pow 5370  ax-pr 5437  ax-un 7753  ax-cnex 11208  ax-resscn 11209  ax-1cn 11210  ax-icn 11211  ax-addcl 11212  ax-addrcl 11213  ax-mulcl 11214  ax-mulrcl 11215  ax-mulcom 11216  ax-addass 11217  ax-mulass 11218  ax-distr 11219  ax-i2m1 11220  ax-1ne0 11221  ax-1rid 11222  ax-rnegex 11223  ax-rrecex 11224  ax-cnre 11225  ax-pre-lttri 11226  ax-pre-lttrn 11227  ax-pre-ltadd 11228  ax-pre-mulgt0 11229  ax-pre-sup 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-iun 4997  df-iin 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-pred 6322  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7887  df-2nd 8013  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8409  df-rdg 8448  df-er 8743  df-en 8984  df-dom 8985  df-sdom 8986  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11491  df-neg 11492  df-nn 12264
This theorem is referenced by:  finfdm2  46802
  Copyright terms: Public domain W3C validator