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

Theorem mbfaddlem 23718
Description: The sum of two measurable functions is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfadd.1 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
mbfadd.2 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
mbfadd.3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
mbfadd.4 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
Assertion
Ref Expression
mbfaddlem (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) ∈ MblFn)

Proof of Theorem mbfaddlem
Dummy variables 𝑟 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 readdcl 10272 . . . 4 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
21adantl 473 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
3 mbfadd.3 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
4 mbfadd.4 . . 3 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
53fdmd 6232 . . . 4 (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
6 mbfadd.1 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
7 mbfdm 23684 . . . . 5 (𝐹 ∈ MblFn → dom 𝐹 ∈ dom vol)
86, 7syl 17 . . . 4 (𝜑 → dom 𝐹 ∈ dom vol)
95, 8eqeltrrd 2845 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
10 inidm 3982 . . 3 (𝐴𝐴) = 𝐴
112, 3, 4, 9, 9, 10off 7110 . 2 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ)
12 eliun 4680 . . . . 5 (𝑥 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
13 r19.42v 3239 . . . . . . 7 (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
14 simplr 785 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ)
154adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐺:𝐴⟶ℝ)
1615ffvelrnda 6549 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
173adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
1817ffvelrnda 6549 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
1914, 16, 18ltsubaddd 10877 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑥) + (𝐺𝑥))))
2014adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑦 ∈ ℝ)
21 qre 11994 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑟 ∈ ℚ → 𝑟 ∈ ℝ)
2221adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑟 ∈ ℝ)
2316adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
24 ltsub23 10762 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑥) ∈ ℝ) → ((𝑦𝑟) < (𝐺𝑥) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟))
2520, 22, 23, 24syl3anc 1490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑦𝑟) < (𝐺𝑥) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟))
2625anbi2d 622 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟)))
27 ancom 452 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟) ↔ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)))
2826, 27syl6bb 278 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
2928rexbidva 3196 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
3014, 16resubcld 10712 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ)
3130adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ)
3218adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
33 lttr 10368 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℝ) → (((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
3431, 22, 32, 33syl3anc 1490 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
3534rexlimdva 3178 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) → (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
36 qbtwnre 12232 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)))
37363expia 1150 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑦 − (𝐺𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ℝ) → ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
3830, 18, 37syl2anc 579 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥))))
3935, 38impbid 203 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺𝑥)) < 𝑟𝑟 < (𝐹𝑥)) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
4029, 39bitrd 270 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ (𝑦 − (𝐺𝑥)) < (𝐹𝑥)))
413ffnd 6224 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
4241adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹 Fn 𝐴)
434ffnd 6224 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐺 Fn 𝐴)
4443adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐺 Fn 𝐴)
459adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ dom vol)
46 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
47 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑥))
4842, 44, 45, 45, 10, 46, 47ofval 7104 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) = ((𝐹𝑥) + (𝐺𝑥)))
4948breq2d 4821 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑥) + (𝐺𝑥))))
5019, 40, 493bitr4d 302 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥)))
5122rexrd 10343 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑟 ∈ ℝ*)
52 elioopnf 12470 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ* → ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹𝑥))))
5351, 52syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹𝑥))))
5432biantrurd 528 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑟 < (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹𝑥))))
5553, 54bitr4d 273 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ 𝑟 < (𝐹𝑥)))
5620, 22resubcld 10712 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦𝑟) ∈ ℝ)
5756rexrd 10343 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦𝑟) ∈ ℝ*)
58 elioopnf 12470 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦𝑟) ∈ ℝ* → ((𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞) ↔ ((𝐺𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
5957, 58syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞) ↔ ((𝐺𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6023biantrurd 528 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑦𝑟) < (𝐺𝑥) ↔ ((𝐺𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6159, 60bitr4d 273 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞) ↔ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥)))
6255, 61anbi12d 624 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6362rexbidva 3196 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹𝑥) ∧ (𝑦𝑟) < (𝐺𝑥))))
6414rexrd 10343 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ*)
65 elioopnf 12470 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ℝ* → (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
6664, 65syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
6711adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ)
6867ffvelrnda 6549 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ)
6968biantrurd 528 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ↔ (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
7066, 69bitr4d 273 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ 𝑦 < ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥)))
7150, 63, 703bitr4d 302 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞)))
7271pm5.32da 574 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑥𝐴 ∧ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
7313, 72syl5bb 274 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
74 elpreima 6527 . . . . . . . . . 10 (𝐹 Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞))))
7542, 74syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞))))
76 elpreima 6527 . . . . . . . . . 10 (𝐺 Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
7744, 76syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
7875, 77anbi12d 624 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ((𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞)) ∧ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)))))
79 elin 3958 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
80 anandi 666 . . . . . . . 8 ((𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ((𝑥𝐴 ∧ (𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞)) ∧ (𝑥𝐴 ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞))))
8178, 79, 803bitr4g 305 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)))))
8281rexbidv 3199 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺𝑥) ∈ ((𝑦𝑟)(,)+∞)))))
8311ffnd 6224 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
8483adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
85 elpreima 6527 . . . . . . 7 ((𝐹𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
8684, 85syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝐹𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
8773, 82, 863bitr4d 302 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞))))
8812, 87syl5bb 274 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞))))
8988eqrdv 2763 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) = ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)))
90 qnnen 15224 . . . . 5 ℚ ≈ ℕ
91 endom 8187 . . . . 5 (ℚ ≈ ℕ → ℚ ≼ ℕ)
9290, 91ax-mp 5 . . . 4 ℚ ≼ ℕ
93 mbfima 23688 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ MblFn ∧ 𝐹:𝐴⟶ℝ) → (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol)
946, 3, 93syl2anc 579 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol)
95 mbfadd.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
96 mbfima 23688 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ MblFn ∧ 𝐺:𝐴⟶ℝ) → (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol)
9795, 4, 96syl2anc 579 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol)
98 inmbl 23600 . . . . . . 7 (((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol) → ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
9994, 97, 98syl2anc 579 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
10099ad2antrr 717 . . . . 5 (((𝜑𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
101100ralrimiva 3113 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ∀𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
102 iunmbl2 23615 . . . 4 ((ℚ ≼ ℕ ∧ ∀𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol) → 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
10392, 101, 102sylancr 581 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → 𝑟 ∈ ℚ ((𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (𝐺 “ ((𝑦𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
10489, 103eqeltrrd 2845 . 2 ((𝜑𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
10511, 104ismbf3d 23712 1 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  wcel 2155  wral 3055  wrex 3056  cin 3731   ciun 4676   class class class wbr 4809  ccnv 5276  dom cdm 5277  cima 5280   Fn wfn 6063  wf 6064  cfv 6068  (class class class)co 6842  𝑓 cof 7093  cen 8157  cdom 8158  cr 10188   + caddc 10192  +∞cpnf 10325  *cxr 10327   < clt 10328  cmin 10520  cn 11274  cq 11989  (,)cioo 12377  volcvol 23521  MblFncmbf 23672
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cc 9510  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-disj 4778  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-of 7095  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-omul 7769  df-er 7947  df-map 8062  df-pm 8063  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-sup 8555  df-inf 8556  df-oi 8622  df-card 9016  df-acn 9019  df-cda 9243  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-q 11990  df-rp 12029  df-xadd 12147  df-ioo 12381  df-ioc 12382  df-ico 12383  df-icc 12384  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-seq 13009  df-exp 13068  df-hash 13322  df-cj 14124  df-re 14125  df-im 14126  df-sqrt 14260  df-abs 14261  df-clim 14504  df-rlim 14505  df-sum 14702  df-xmet 20012  df-met 20013  df-ovol 23522  df-vol 23523  df-mbf 23677
This theorem is referenced by:  mbfadd  23719
  Copyright terms: Public domain W3C validator