MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ismbf3d Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ismbf3d 24170
Description: Simplified form of ismbfd 24155. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ismbf3d.1 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
ismbf3d.2 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
Assertion
Ref Expression
ismbf3d (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑥)

Proof of Theorem ismbf3d
Dummy variables 𝑣 𝑢 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismbf3d.1 . 2 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
2 fimacnv 6834 . . . 4 (𝐹:𝐴⟶ℝ → (𝐹 “ ℝ) = 𝐴)
31, 2syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐹 “ ℝ) = 𝐴)
4 imaiun 7001 . . . . 5 (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞)) = 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞))
5 ioossre 12791 . . . . . . . . 9 (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ
65rgenw 3154 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ
7 iunss 4965 . . . . . . . 8 ( 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ ↔ ∀𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ)
86, 7mpbir 232 . . . . . . 7 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ⊆ ℝ
9 renegcl 10941 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ ℝ → -𝑧 ∈ ℝ)
10 arch 11886 . . . . . . . . . . 11 (-𝑧 ∈ ℝ → ∃𝑦 ∈ ℕ -𝑧 < 𝑦)
119, 10syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ℝ → ∃𝑦 ∈ ℕ -𝑧 < 𝑦)
12 simpl 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑧 ∈ ℝ)
1312biantrurd 533 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑦 < 𝑧 ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < 𝑧)))
14 nnre 11637 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ)
15 ltnegcon1 11133 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑦 < 𝑧))
1614, 15sylan2 592 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑦 < 𝑧))
1714adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ ℝ)
1817renegcld 11059 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -𝑦 ∈ ℝ)
1918rexrd 10683 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -𝑦 ∈ ℝ*)
20 elioopnf 12824 . . . . . . . . . . . . 13 (-𝑦 ∈ ℝ* → (𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < 𝑧)))
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < 𝑧)))
2213, 16, 213bitr4d 312 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑧 < 𝑦𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞)))
2322rexbidva 3300 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ℝ → (∃𝑦 ∈ ℕ -𝑧 < 𝑦 ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞)))
2411, 23mpbid 233 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ℝ → ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞))
25 eliun 4920 . . . . . . . . 9 (𝑧 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑧 ∈ (-𝑦(,)+∞))
2624, 25sylibr 235 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ℝ → 𝑧 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞))
2726ssriv 3974 . . . . . . 7 ℝ ⊆ 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞)
288, 27eqssi 3986 . . . . . 6 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞) = ℝ
2928imaeq2i 5924 . . . . 5 (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-𝑦(,)+∞)) = (𝐹 “ ℝ)
304, 29eqtr3i 2850 . . . 4 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) = (𝐹 “ ℝ)
31 ismbf3d.2 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
3231ralrimiva 3186 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
3314renegcld 11059 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ → -𝑦 ∈ ℝ)
34 oveq1 7158 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = -𝑦 → (𝑥(,)+∞) = (-𝑦(,)+∞))
3534imaeq2d 5926 . . . . . . . . 9 (𝑥 = -𝑦 → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) = (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)))
3635eleq1d 2901 . . . . . . . 8 (𝑥 = -𝑦 → ((𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol ↔ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol))
3736rspccva 3625 . . . . . . 7 ((∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ -𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
3832, 33, 37syl2an 595 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
3938ralrimiva 3186 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
40 iunmbl 24069 . . . . 5 (∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
4139, 40syl 17 . . . 4 (𝜑 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
4230, 41eqeltrrid 2922 . . 3 (𝜑 → (𝐹 “ ℝ) ∈ dom vol)
433, 42eqeltrrd 2918 . 2 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
44 imaiun 7001 . . . . . . 7 (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
45 eliun 4920 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
46 3simpb 1143 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))))
47 simplr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
48 nnrp 12393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ+)
4948ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → 𝑦 ∈ ℝ+)
5049rpreccld 12434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
5147, 50ltsubrpd 12456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑧)
52 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → 𝑥 ∈ ℝ)
53 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ)
54 nnrecre 11671 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
55 resubcl 10942 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑦) ∈ ℝ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
5653, 54, 55syl2an 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
5756adantrr 713 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
58 lelttr 10723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑧) → 𝑥 < 𝑧))
5952, 57, 47, 58syl3anc 1365 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → ((𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑧) → 𝑥 < 𝑧))
6051, 59mpan2d 690 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) → 𝑥 < 𝑧))
6160anassrs 468 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) → 𝑥 < 𝑧))
6261imdistanda 572 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
6346, 62syl5 34 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
64 mnfxr 10690 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -∞ ∈ ℝ*
65 elioc2 12792 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))))
6664, 56, 65sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))))
67 rexr 10679 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 ∈ ℝ → 𝑧 ∈ ℝ*)
6867adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ*)
69 elioomnf 12825 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ℝ* → (𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
7068, 69syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
7170adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
7263, 66, 713imtr4d 295 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) → 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
7372rexlimdva 3288 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) → 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
7473, 70sylibd 240 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
75 simprl 767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 𝑥 ∈ ℝ)
7675adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 ∈ ℝ)
7776mnfltd 12512 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → -∞ < 𝑥)
7856ad2ant2r 743 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ)
7954ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
80 simplr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 𝑧 ∈ ℝ)
8180adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑧 ∈ ℝ)
82 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))
8379, 81, 76, 82ltsub13d 11238 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 < (𝑧 − (1 / 𝑦)))
8476, 78, 83ltled 10780 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))
8566ad2ant2r 743 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → (𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ -∞ < 𝑥𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)))))
8676, 77, 84, 85mpbir3and 1336 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))) → 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
8780, 75resubcld 11060 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → (𝑧𝑥) ∈ ℝ)
88 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 𝑥 < 𝑧)
8975, 80posdifd 11219 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → (𝑥 < 𝑧 ↔ 0 < (𝑧𝑥)))
9088, 89mpbid 233 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → 0 < (𝑧𝑥))
91 nnrecl 11887 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑧𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑧𝑥)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))
9287, 90, 91syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < (𝑧𝑥))
9386, 92reximddv 3279 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
9493ex 413 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧) → ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
9574, 94impbid 213 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑥 < 𝑧)))
9695, 70bitr4d 283 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑥 ∈ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
9745, 96syl5bb 284 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ↔ 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑧)))
9897eqrdv 2822 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) = (-∞(,)𝑧))
9998imaeq2d 5926 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹 𝑦 ∈ ℕ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)))
10044, 99syl5eqr 2874 . . . . . 6 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)))
1011ad2antrr 722 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
102 ffun 6513 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝐴⟶ℝ → Fun 𝐹)
103 funcnvcnv 6417 . . . . . . . . . . 11 (Fun 𝐹 → Fun 𝐹)
104 imadif 6434 . . . . . . . . . . 11 (Fun 𝐹 → (𝐹 “ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))))
105101, 102, 103, 1044syl 19 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))))
10664a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -∞ ∈ ℝ*)
10756rexrd 10683 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ*)
108 pnfxr 10687 . . . . . . . . . . . . . . 15 +∞ ∈ ℝ*
109108a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → +∞ ∈ ℝ*)
11056mnfltd 12512 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → -∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)))
11156ltpnfd 12509 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞)
112 df-ioc 12736 . . . . . . . . . . . . . . 15 (,] = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤𝑤𝑣)})
113 df-ioo 12735 . . . . . . . . . . . . . . 15 (,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤𝑤 < 𝑣)})
114 xrltnle 10700 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ*𝑥 ∈ ℝ*) → ((𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦))))
115 xrlelttr 12542 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑥 ≤ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞) → 𝑥 < +∞))
116 xrlttr 12526 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ*𝑥 ∈ ℝ*) → ((-∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < 𝑥) → -∞ < 𝑥))
117112, 113, 114, 113, 115, 116ixxun 12747 . . . . . . . . . . . . . 14 (((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) < +∞)) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∪ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
118106, 107, 109, 110, 111, 117syl32anc 1372 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∪ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
119 uncom 4132 . . . . . . . . . . . . 13 ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∪ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
120 ioomax 12804 . . . . . . . . . . . . 13 (-∞(,)+∞) = ℝ
121118, 119, 1203eqtr3g 2883 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ℝ)
122 ioossre 12791 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ⊆ ℝ
123 incom 4181 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∩ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))
124112, 113, 114ixxdisj 12746 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ (𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = ∅)
12564, 108, 124mp3an13 1445 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 − (1 / 𝑦)) ∈ ℝ* → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = ∅)
126107, 125syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))) ∩ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = ∅)
127123, 126syl5eq 2872 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∩ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ∅)
128 uneqdifeq 4440 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ⊆ ℝ ∧ (((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∩ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ∅) → ((((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ℝ ↔ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
129122, 127, 128sylancr 587 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞) ∪ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) = ℝ ↔ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
130121, 129mpbid 233 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) = (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦))))
131130imaeq2d 5926 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (ℝ ∖ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
132105, 131eqtr3d 2862 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) = (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))))
13342ad2antrr 722 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ℝ) ∈ dom vol)
134 oveq1 7158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑧 − (1 / 𝑦)) → (𝑥(,)+∞) = ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))
135134imaeq2d 5926 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑧 − (1 / 𝑦)) → (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) = (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)))
136135eleq1d 2901 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑧 − (1 / 𝑦)) → ((𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol ↔ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol))
13732ad2antrr 722 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (𝑥(,)+∞)) ∈ dom vol)
138136, 137, 56rspcdva 3628 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol)
139 difmbl 24059 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 “ ℝ) ∈ dom vol ∧ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞)) ∈ dom vol) → ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) ∈ dom vol)
140133, 138, 139syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝐹 “ ℝ) ∖ (𝐹 “ ((𝑧 − (1 / 𝑦))(,)+∞))) ∈ dom vol)
141132, 140eqeltrrd 2918 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
142141ralrimiva 3186 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
143 iunmbl 24069 . . . . . . 7 (∀𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
144142, 143syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℕ (𝐹 “ (-∞(,](𝑧 − (1 / 𝑦)))) ∈ dom vol)
145100, 144eqeltrrd 2918 . . . . 5 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol)
146145ralrimiva 3186 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol)
147 oveq2 7159 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → (-∞(,)𝑧) = (-∞(,)𝑥))
148147imaeq2d 5926 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑥 → (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) = (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)))
149148eleq1d 2901 . . . . 5 (𝑧 = 𝑥 → ((𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol ↔ (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol))
150149cbvralv 3457 . . . 4 (∀𝑧 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑧)) ∈ dom vol ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol)
151146, 150sylib 219 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol)
152151r19.21bi 3212 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (-∞(,)𝑥)) ∈ dom vol)
1531, 43, 31, 152ismbf2d 24156 1 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2106  wral 3142  wrex 3143  cdif 3936  cun 3937  cin 3938  wss 3939  c0 4294   ciun 4916   class class class wbr 5062  ccnv 5552  dom cdm 5553  cima 5556  Fun wfun 6345  wf 6347  (class class class)co 7151  cr 10528  0cc0 10529  1c1 10530  +∞cpnf 10664  -∞cmnf 10665  *cxr 10666   < clt 10667  cle 10668  cmin 10862  -cneg 10863   / cdiv 11289  cn 11630  +crp 12382  (,)cioo 12731  (,]cioc 12732  volcvol 23979  MblFncmbf 24130
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2152  ax-12 2167  ax-13 2385  ax-ext 2796  ax-rep 5186  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454  ax-inf2 9096  ax-cc 9849  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-fal 1543  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2615  df-eu 2649  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-nel 3128  df-ral 3147  df-rex 3148  df-reu 3149  df-rmo 3150  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-tp 4568  df-op 4570  df-uni 4837  df-int 4874  df-iun 4918  df-disj 5028  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-tr 5169  df-id 5458  df-eprel 5463  df-po 5472  df-so 5473  df-fr 5512  df-se 5513  df-we 5514  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fo 6357  df-f1o 6358  df-fv 6359  df-isom 6360  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-of 7402  df-om 7572  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-2o 8097  df-oadd 8100  df-er 8282  df-map 8401  df-pm 8402  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-sup 8898  df-inf 8899  df-oi 8966  df-dju 9322  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-div 11290  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12383  df-xadd 12501  df-ioo 12735  df-ioc 12736  df-ico 12737  df-icc 12738  df-fz 12886  df-fzo 13027  df-fl 13155  df-seq 13363  df-exp 13423  df-hash 13684  df-cj 14451  df-re 14452  df-im 14453  df-sqrt 14587  df-abs 14588  df-clim 14838  df-rlim 14839  df-sum 15036  df-xmet 20454  df-met 20455  df-ovol 23980  df-vol 23981  df-mbf 24135
This theorem is referenced by:  mbfaddlem  24176  mbfsup  24180
  Copyright terms: Public domain W3C validator