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Theorem mbfinf 25987
Description: The infimum of a sequence of measurable, real-valued functions is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfinf.1 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
mbfinf.2 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ inf(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵), ℝ, < ))
mbfinf.3 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
mbfinf.4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ MblFn)
mbfinf.5 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴)) → 𝐵 ∈ ℝ)
mbfinf.6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵)
Assertion
Ref Expression
mbfinf (𝜑 → 𝐺 ∈ MblFn)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑛,𝑦,𝐴   𝜑,𝑛,𝑥,𝑦   𝑛,𝑍,𝑥,𝑦   𝑦,𝐵
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥, 𝑛)   𝐺(𝑥, 𝑦, 𝑛)   𝑀(𝑥, 𝑦, 𝑛)

Proof of Theorem mbfinf
Dummy variables 𝑚 𝑟 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mbfinf.2 . . 3 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ inf(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵), ℝ, < ))
2 mbfinf.5 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴)) → 𝐵 ∈ ℝ)
32anass1rs 668 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
43fmpttd 7115 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵):𝑍⟶ℝ)
54frnd 6718 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ⊆ ℝ)
6 mbfinf.3 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
7 uzid 12981 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
86, 7syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
9 mbfinf.1 . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
108, 9eleqtrrdi 2871 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑍)
1110adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑀 ∈ 𝑍)
12 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)
1312, 3dmmptd 6684 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → dom (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) = 𝑍)
1411, 13eleqtrrd 2863 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑀 ∈ dom (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵))
1514ne0d 4287 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → dom (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ≠ ∅)
16 dm0rn0 5905 . . . . . . . 8 (dom (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) = ∅ ↔ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) = ∅)
1716necon3bii 3007 . . . . . . 7 (dom (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ≠ ∅ ↔ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ≠ ∅)
1815, 17sylib 221 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ≠ ∅)
19 mbfinf.6 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵)
204ffnd 6710 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) Fn 𝑍)
21 breq2 5106 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) → (𝑦 ≤ 𝑧 ↔ 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚)))
2221ralrn 7088 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) Fn 𝑍 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)𝑦 ≤ 𝑧 ↔ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚)))
2320, 22syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)𝑦 ≤ 𝑧 ↔ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚)))
24 nfcv 2922 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑛𝑦
25 nfcv 2922 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑛 ≤
26 nffvmpt1 6896 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑛((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚)
2724, 25, 26nfbr 5151 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑛 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚)
28 nfv 1946 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑚 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛)
29 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛))
3029breq2d 5114 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = 𝑛 → (𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) ↔ 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛)))
3127, 28, 30cbvralw 3304 . . . . . . . . . 10 (∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛))
32 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
3312fvmpt2 7005 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
3432, 3, 33syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
3534breq2d 5114 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) ↔ 𝑦 ≤ 𝐵))
3635ralbidva 3183 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵))
3731, 36bitrid 286 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵))
3823, 37bitrd 282 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)𝑦 ≤ 𝑧 ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵))
3938rexbidv 3186 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)𝑦 ≤ 𝑧 ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵))
4019, 39mpbird 260 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)𝑦 ≤ 𝑧)
41 infrenegsup 12301 . . . . . 6 ((ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)𝑦 ≤ 𝑧) → inf(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵), ℝ, < ) = -sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)}, ℝ, < ))
425, 18, 40, 41syl3anc 1398 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → inf(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵), ℝ, < ) = -sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)}, ℝ, < ))
43 rabid 3432 . . . . . . . . . 10 (𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)} ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)))
443recnd 11338 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
4544adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
46 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑟 ∈ ℝ)
4746recnd 11338 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑟 ∈ ℂ)
48 negcon2 11612 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℂ) → (𝐵 = -𝑟 ↔ 𝑟 = -𝐵))
4945, 47, 48syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐵 = -𝑟 ↔ 𝑟 = -𝐵))
50 eqcom 2767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑟 = -𝐵 ↔ -𝐵 = 𝑟)
5149, 50bitrdi 290 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐵 = -𝑟 ↔ -𝐵 = 𝑟))
5234adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = 𝐵)
5352eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ 𝐵 = -𝑟))
54 negex 11556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 -𝐵 ∈ V
55 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)
5655fvmpt2 7005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ -𝐵 ∈ V) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = -𝐵)
5754, 56mpan2 704 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ 𝑍 → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = -𝐵)
5857adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = -𝐵)
5958eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟 ↔ -𝐵 = 𝑟))
6051, 53, 593bitr4d 314 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
6160ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∀𝑛 ∈ 𝑍 (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
6226nfeq1 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ⅎ𝑛((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟
63 nffvmpt1 6896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Ⅎ𝑛((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚)
6463nfeq1 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ⅎ𝑛((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟
6562, 64nfbi 1935 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑛(((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟)
66 nfv 1946 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑚(((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟)
67 fveqeq2 6894 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑚 = 𝑛 → (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟))
68 fveqeq2 6894 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑚 = 𝑛 → (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
6967, 68bibi12d 348 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑚 = 𝑛 → ((((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟) ↔ (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟)))
7065, 66, 69cbvralw 3304 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑚 ∈ 𝑍 (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟) ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑛) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑛) = 𝑟))
7161, 70sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∀𝑚 ∈ 𝑍 (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
7271r19.21bi 3254 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ 𝑍) → (((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
7372rexbidva 3184 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (∃𝑚 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟 ↔ ∃𝑚 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
7420adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) Fn 𝑍)
75 fvelrnb 6945 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) Fn 𝑍 → ( -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ↔ ∃𝑚 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟))
7674, 75syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ( -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ↔ ∃𝑚 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑚) = -𝑟))
773renegcld 11744 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → -𝐵 ∈ ℝ)
7877fmpttd 7115 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵):𝑍⟶ℝ)
7978adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵):𝑍⟶ℝ)
8079ffnd 6710 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) Fn 𝑍)
81 fvelrnb 6945 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) Fn 𝑍 → (𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) ↔ ∃𝑚 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
8280, 81syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) ↔ ∃𝑚 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)‘𝑚) = 𝑟))
8373, 76, 823bitr4d 314 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ( -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
8483pm5.32da 590 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑟 ∈ ℝ ∧ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵))))
8578frnd 6718 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) ⊆ ℝ)
8685sseld 3907 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) → 𝑟 ∈ ℝ))
8786pm4.71rd 572 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵))))
8884, 87bitr4d 285 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑟 ∈ ℝ ∧ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
8943, 88bitrid 286 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)} ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
9089alrimiv 1959 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∀𝑟(𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)} ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
91 nfrab1 3431 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑟{𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)}
92 nfcv 2922 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑟ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)
9391, 92cleqf 2950 . . . . . . . 8 ({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)} = ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵) ↔ ∀𝑟(𝑟 ∈ {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)} ↔ 𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
9490, 93sylibr 237 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → {𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)} = ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵))
9594supeq1d 9439 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)}, ℝ, < ) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
9695negeqd 11552 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → -sup({𝑟 ∈ ℝ ∣ -𝑟 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)}, ℝ, < ) = -sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
9742, 96eqtrd 2795 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → inf(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵), ℝ, < ) = -sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
9897mpteq2dva 5197 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ inf(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵), ℝ, < )) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ -sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )))
991, 98eqtrid 2807 . 2 (𝜑 → 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ -sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )))
100 ltso 11391 . . . . 5 < Or ℝ
101100supex 9457 . . . 4 sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ) ∈ V
102101a1i 11 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ) ∈ V)
103 eqid 2760 . . . 4 (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < ))
1042anassrs 473 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
105 mbfinf.4 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ MblFn)
106104, 105mbfneg 25972 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ -𝐵) ∈ MblFn)
1072renegcld 11744 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴)) → -𝐵 ∈ ℝ)
108 renegcl 11622 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ → -𝑦 ∈ ℝ)
109108ad2antrl 741 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵)) → -𝑦 ∈ ℝ)
110 simplr 781 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑦 ∈ ℝ)
1113adantlr 728 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
112110, 111lenegd 11896 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑦 ≤ 𝐵 ↔ -𝐵 ≤ -𝑦))
113112ralbidva 3183 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵 ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦))
114113biimpd 232 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵 → ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦))
115114impr 460 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵)) → ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦)
116 brralrspcev 5164 . . . . . 6 (( -𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ -𝑦) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ 𝑧)
117109, 115, 116syl2anc 596 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 ≤ 𝐵)) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ 𝑧)
11819, 117rexlimddv 3169 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 -𝐵 ≤ 𝑧)
1199, 103, 6, 106, 107, 118mbfsup 25986 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )) ∈ MblFn)
120102, 119mbfneg 25972 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ -sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵), ℝ, < )) ∈ MblFn)
12199, 120eqeltrd 2860 1 (𝜑 → 𝐺 ∈ MblFn)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1567   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3412  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650  ran crn 5651   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  supcsup 9433  infcinf 9434  ℂcc 11199  ℝcr 11200   < clt 11344   ≤ cle 11345   -cneg 11543  ℤcz 12694  ℤ≥cuz 12966  MblFncmbf 25936
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-cc 10514  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-disj 5070  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-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-2o 8478  df-oadd 8481  df-omul 8482  df-er 8718  df-map 8850  df-pm 8851  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-sup 9435  df-inf 9436  df-oi 9505  df-dju 9983  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-2 12406  df-3 12407  df-n0 12608  df-z 12695  df-uz 12967  df-q 13077  df-rp 13122  df-xadd 13243  df-ioo 13481  df-ioc 13482  df-ico 13483  df-icc 13484  df-fz 13641  df-fzo 13790  df-fl 13933  df-seq 14146  df-exp 14206  df-hash 14476  df-cj 15267  df-re 15268  df-im 15269  df-sqrt 15403  df-abs 15404  df-clim 15656  df-rlim 15657  df-sum 15855  df-xmet 21672  df-met 21673  df-ovol 25786  df-vol 25787  df-mbf 25941
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