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

Theorem mbfmullem 24019
Description: Lemma for mbfmul 24020. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfmul.1 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
mbfmul.2 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
mbfmul.3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
mbfmul.4 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
Assertion
Ref Expression
mbfmullem (𝜑 → (𝐹𝑓 · 𝐺) ∈ MblFn)

Proof of Theorem mbfmullem
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑚 𝑛 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mbfmul.1 . . 3 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
2 mbfmul.3 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℝ)
31, 2mbfi1flim 24017 . 2 (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)))
4 mbfmul.2 . . 3 (𝜑𝐺 ∈ MblFn)
5 mbfmul.4 . . 3 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℝ)
64, 5mbfi1flim 24017 . 2 (𝜑 → ∃𝑔(𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))
7 exdistrv 1914 . . 3 (∃𝑓𝑔((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦))) ↔ (∃𝑓(𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ ∃𝑔(𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦))))
81adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → 𝐹 ∈ MblFn)
94adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → 𝐺 ∈ MblFn)
102adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
115adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → 𝐺:𝐴⟶ℝ)
12 simprll 766 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → 𝑓:ℕ⟶dom ∫1)
13 simprlr 767 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦))
14 fveq2 6493 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑓𝑛)‘𝑦) = ((𝑓𝑛)‘𝑥))
1514mpteq2dv 5017 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑥)))
16 fveq2 6493 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑚 → (𝑓𝑛) = (𝑓𝑚))
1716fveq1d 6495 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑓𝑛)‘𝑥) = ((𝑓𝑚)‘𝑥))
1817cbvmptv 5022 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑥)) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑚)‘𝑥))
1915, 18syl6eq 2824 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑚)‘𝑥)))
20 fveq2 6493 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑥))
2119, 20breq12d 4936 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦) ↔ (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑚)‘𝑥)) ⇝ (𝐹𝑥)))
2221rspccva 3528 . . . . . . 7 ((∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑚)‘𝑥)) ⇝ (𝐹𝑥))
2313, 22sylan 572 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑚)‘𝑥)) ⇝ (𝐹𝑥))
24 simprrl 768 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → 𝑔:ℕ⟶dom ∫1)
25 simprrr 769 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦))
26 fveq2 6493 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑔𝑛)‘𝑦) = ((𝑔𝑛)‘𝑥))
2726mpteq2dv 5017 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑥)))
28 fveq2 6493 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑚 → (𝑔𝑛) = (𝑔𝑚))
2928fveq1d 6495 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑔𝑛)‘𝑥) = ((𝑔𝑚)‘𝑥))
3029cbvmptv 5022 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑥)) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑚)‘𝑥))
3127, 30syl6eq 2824 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑚)‘𝑥)))
32 fveq2 6493 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝐺𝑦) = (𝐺𝑥))
3331, 32breq12d 4936 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦) ↔ (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑚)‘𝑥)) ⇝ (𝐺𝑥)))
3433rspccva 3528 . . . . . . 7 ((∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑚)‘𝑥)) ⇝ (𝐺𝑥))
3525, 34sylan 572 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑚)‘𝑥)) ⇝ (𝐺𝑥))
368, 9, 10, 11, 12, 23, 24, 35mbfmullem2 24018 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦)))) → (𝐹𝑓 · 𝐺) ∈ MblFn)
3736ex 405 . . . 4 (𝜑 → (((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦))) → (𝐹𝑓 · 𝐺) ∈ MblFn))
3837exlimdvv 1893 . . 3 (𝜑 → (∃𝑓𝑔((𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ (𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦))) → (𝐹𝑓 · 𝐺) ∈ MblFn))
397, 38syl5bir 235 . 2 (𝜑 → ((∃𝑓(𝑓:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑓𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹𝑦)) ∧ ∃𝑔(𝑔:ℕ⟶dom ∫1 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑔𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺𝑦))) → (𝐹𝑓 · 𝐺) ∈ MblFn))
403, 6, 39mp2and 686 1 (𝜑 → (𝐹𝑓 · 𝐺) ∈ MblFn)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 387  wex 1742  wcel 2048  wral 3082   class class class wbr 4923  cmpt 5002  dom cdm 5400  wf 6178  cfv 6182  (class class class)co 6970  𝑓 cof 7219  cr 10326   · cmul 10332  cn 11431  cli 14692  MblFncmbf 23908  1citg1 23909
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1964  ax-8 2050  ax-9 2057  ax-10 2077  ax-11 2091  ax-12 2104  ax-13 2299  ax-ext 2745  ax-rep 5043  ax-sep 5054  ax-nul 5061  ax-pow 5113  ax-pr 5180  ax-un 7273  ax-inf2 8890  ax-cc 9647  ax-cnex 10383  ax-resscn 10384  ax-1cn 10385  ax-icn 10386  ax-addcl 10387  ax-addrcl 10388  ax-mulcl 10389  ax-mulrcl 10390  ax-mulcom 10391  ax-addass 10392  ax-mulass 10393  ax-distr 10394  ax-i2m1 10395  ax-1ne0 10396  ax-1rid 10397  ax-rnegex 10398  ax-rrecex 10399  ax-cnre 10400  ax-pre-lttri 10401  ax-pre-lttrn 10402  ax-pre-ltadd 10403  ax-pre-mulgt0 10404  ax-pre-sup 10405
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3or 1069  df-3an 1070  df-tru 1510  df-fal 1520  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2014  df-mo 2544  df-eu 2580  df-clab 2754  df-cleq 2765  df-clel 2840  df-nfc 2912  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3087  df-rex 3088  df-reu 3089  df-rmo 3090  df-rab 3091  df-v 3411  df-sbc 3678  df-csb 3783  df-dif 3828  df-un 3830  df-in 3832  df-ss 3839  df-pss 3841  df-nul 4174  df-if 4345  df-pw 4418  df-sn 4436  df-pr 4438  df-tp 4440  df-op 4442  df-uni 4707  df-int 4744  df-iun 4788  df-disj 4892  df-br 4924  df-opab 4986  df-mpt 5003  df-tr 5025  df-id 5305  df-eprel 5310  df-po 5319  df-so 5320  df-fr 5359  df-se 5360  df-we 5361  df-xp 5406  df-rel 5407  df-cnv 5408  df-co 5409  df-dm 5410  df-rn 5411  df-res 5412  df-ima 5413  df-pred 5980  df-ord 6026  df-on 6027  df-lim 6028  df-suc 6029  df-iota 6146  df-fun 6184  df-fn 6185  df-f 6186  df-f1 6187  df-fo 6188  df-f1o 6189  df-fv 6190  df-isom 6191  df-riota 6931  df-ov 6973  df-oprab 6974  df-mpo 6975  df-of 7221  df-ofr 7222  df-om 7391  df-1st 7494  df-2nd 7495  df-wrecs 7743  df-recs 7805  df-rdg 7843  df-1o 7897  df-2o 7898  df-oadd 7901  df-omul 7902  df-er 8081  df-map 8200  df-pm 8201  df-en 8299  df-dom 8300  df-sdom 8301  df-fin 8302  df-fi 8662  df-sup 8693  df-inf 8694  df-oi 8761  df-dju 9116  df-card 9154  df-acn 9157  df-pnf 10468  df-mnf 10469  df-xr 10470  df-ltxr 10471  df-le 10472  df-sub 10664  df-neg 10665  df-div 11091  df-nn 11432  df-2 11496  df-3 11497  df-n0 11701  df-z 11787  df-uz 12052  df-q 12156  df-rp 12198  df-xneg 12317  df-xadd 12318  df-xmul 12319  df-ioo 12551  df-ioc 12552  df-ico 12553  df-icc 12554  df-fz 12702  df-fzo 12843  df-fl 12970  df-seq 13178  df-exp 13238  df-hash 13499  df-cj 14309  df-re 14310  df-im 14311  df-sqrt 14445  df-abs 14446  df-limsup 14679  df-clim 14696  df-rlim 14697  df-sum 14894  df-rest 16542  df-topgen 16563  df-psmet 20229  df-xmet 20230  df-met 20231  df-bl 20232  df-mopn 20233  df-top 21196  df-topon 21213  df-bases 21248  df-cmp 21689  df-ovol 23758  df-vol 23759  df-mbf 23913  df-itg1 23914  df-0p 23964
This theorem is referenced by:  mbfmul  24020
  Copyright terms: Public domain W3C validator