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

Theorem incsmf 45458
Description: A real-valued, nondecreasing function is Borel measurable. Proposition 121D (c) of [Fremlin1] p. 36 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
incsmf.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
incsmf.f (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„)
incsmf.i (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐴 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐴 (π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘¦)))
incsmf.j 𝐽 = (topGenβ€˜ran (,))
incsmf.b 𝐡 = (SalGenβ€˜π½)
Assertion
Ref Expression
incsmf (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 incsmf
Dummy variables 𝑏 𝑀 𝑧 π‘Ž are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1918 . 2 β„²π‘Žπœ‘
2 incsmf.j . . . . 5 𝐽 = (topGenβ€˜ran (,))
3 retop 24278 . . . . 5 (topGenβ€˜ran (,)) ∈ Top
42, 3eqeltri 2830 . . . 4 𝐽 ∈ Top
54a1i 11 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Top)
6 incsmf.b . . 3 𝐡 = (SalGenβ€˜π½)
75, 6salgencld 45065 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ SAlg)
8 incsmf.a . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
95, 6unisalgen2 45070 . . . 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 24279 . . . . . 6 ℝ = βˆͺ (topGenβ€˜ran (,))
1312eqcomi 2742 . . . . 5 βˆͺ (topGenβ€˜ran (,)) = ℝ
1413a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ (topGenβ€˜ran (,)) = ℝ)
159, 11, 143eqtrrd 2778 . . 3 (πœ‘ β†’ ℝ = βˆͺ 𝐡)
168, 15sseqtrd 4023 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† βˆͺ 𝐡)
17 incsmf.f . 2 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„)
18 nfv 1918 . . . 4 Ⅎ𝑀(πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ)
19 nfv 1918 . . . 4 Ⅎ𝑧(πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ)
208adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
2117frexr 44095 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
2221adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
23 incsmf.i . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐴 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐴 (π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘¦)))
24 breq1 5152 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (π‘₯ ≀ 𝑦 ↔ 𝑀 ≀ 𝑦))
25 fveq2 6892 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘€))
2625breq1d 5159 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘¦) ↔ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘¦)))
2724, 26imbi12d 345 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ≀ (πΉβ€˜π‘¦)) ↔ (𝑀 ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘¦))))
28 breq2 5153 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑧 β†’ (𝑀 ≀ 𝑦 ↔ 𝑀 ≀ 𝑧))
29 fveq2 6892 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘¦) = (πΉβ€˜π‘§))
3029breq2d 5161 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑧 β†’ ((πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘¦) ↔ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘§)))
3128, 30imbi12d 345 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑧 β†’ ((𝑀 ≀ 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘¦)) ↔ (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘§))))
3227, 31cbvral2vw 3239 . . . . . 6 (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‘§)))
3323, 32sylib 217 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝐴 βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘§)))
3433adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝐴 βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 (𝑀 ≀ 𝑧 β†’ (πΉβ€˜π‘€) ≀ (πΉβ€˜π‘§)))
35 rexr 11260 . . . . 5 (π‘Ž ∈ ℝ β†’ π‘Ž ∈ ℝ*)
3635adantl 483 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ π‘Ž ∈ ℝ*)
3725breq1d 5159 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž ↔ (πΉβ€˜π‘€) < π‘Ž))
3837cbvrabv 3443 . . . 4 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} = {𝑀 ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘€) < π‘Ž}
39 eqid 2733 . . . 4 sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž}, ℝ*, < ) = sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž}, ℝ*, < )
40 eqid 2733 . . . 4 (-∞(,)sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž}, ℝ*, < )) = (-∞(,)sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž}, ℝ*, < ))
41 eqid 2733 . . . 4 (-∞(,]sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž}, ℝ*, < )) = (-∞(,]sup({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž}, ℝ*, < ))
4218, 19, 20, 22, 34, 2, 6, 36, 38, 39, 40, 41incsmflem 45457 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} = (𝑏 ∩ 𝐴))
43 reex 11201 . . . . . . 7 ℝ ∈ V
4443a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ℝ ∈ V)
4544, 8ssexd 5325 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ V)
46 elrest 17373 . . . . 5 ((𝐡 ∈ SAlg ∧ 𝐴 ∈ V) β†’ ({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} = (𝑏 ∩ 𝐴)))
477, 45, 46syl2anc 585 . . . 4 (πœ‘ β†’ ({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} = (𝑏 ∩ 𝐴)))
4847adantr 482 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ ({π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} = (𝑏 ∩ 𝐴)))
4942, 48mpbird 257 . 2 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ ℝ) β†’ {π‘₯ ∈ 𝐴 ∣ (πΉβ€˜π‘₯) < π‘Ž} ∈ (𝐡 β†Ύt 𝐴))
501, 7, 16, 17, 49issmfd 45451 1 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (SMblFnβ€˜π΅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  {crab 3433  Vcvv 3475   ∩ 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 7409  supcsup 9435  β„cr 11109  -∞cmnf 11246  β„*cxr 11247   < clt 11248   ≀ cle 11249  (,)cioo 13324  (,]cioc 13325   β†Ύt crest 17366  topGenctg 17383  Topctop 22395  SAlgcsalg 45024  SalGencsalgen 45028  SMblFncsmblfn 45411
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  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 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-card 9934  df-acn 9937  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-ioo 13328  df-ioc 13329  df-ico 13330  df-fl 13757  df-rest 17368  df-topgen 17389  df-top 22396  df-bases 22449  df-salg 45025  df-salgen 45029  df-smblfn 45412
This theorem is referenced by:  smfid  45468
  Copyright terms: Public domain W3C validator