Theorem salpreimagtlt 46747

Description: If all the preimages of lef-open, unbounded above intervals, belong to a sigma-algebra, then all the preimages of right-open, unbounded below intervals, belong to the sigma-algebra. (iii) implies (i) in Proposition 121B of [Fremlin1] p. 36. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
salpreimagtlt.x	⊢ Ⅎ𝑥𝜑
salpreimagtlt.a	⊢ Ⅎ𝑎𝜑
salpreimagtlt.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
salpreimagtlt.u	⊢ 𝐴 = ∪ 𝑆
salpreimagtlt.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
salpreimagtlt.p	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑎 < 𝐵} ∈ 𝑆)
salpreimagtlt.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
salpreimagtlt	⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < 𝐶} ∈ 𝑆)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑥   𝐵,𝑎   𝐶,𝑎,𝑥   𝑆,𝑎

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑎)   𝐵(𝑥)   𝑆(𝑥)

Proof of Theorem salpreimagtlt

Dummy variable 𝑏 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		salpreimagtlt.x	. 2 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
2		salpreimagtlt.a	. 2 ⊢ Ⅎ𝑎𝜑
3		salpreimagtlt.s	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
4		salpreimagtlt.u	. 2 ⊢ 𝐴 = ∪ 𝑆
5		salpreimagtlt.b	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
6		nfv 1915	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑎 ∈ ℝ
7	1, 6	nfan 1900	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ)
8		nfv 1915	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑏(𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ)
9	3	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑆 ∈ SAlg)
10	5	adantlr 715	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
11		nfv 1915	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑎 𝑏 ∈ ℝ
12	2, 11	nfan 1900	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑎(𝜑 ∧ 𝑏 ∈ ℝ)
13		nfv 1915	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑎{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵} ∈ 𝑆
14	12, 13	nfim 1897	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑎((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵} ∈ 𝑆)
15		eleq1w 2812	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → (𝑎 ∈ ℝ ↔ 𝑏 ∈ ℝ))
16	15	anbi2d 630	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ↔ (𝜑 ∧ 𝑏 ∈ ℝ)))
17		breq1 5092	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → (𝑎 < 𝐵 ↔ 𝑏 < 𝐵))
18	17	rabbidv 3400	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑎 < 𝐵} = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵})
19	18	eleq1d 2814	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → ({𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑎 < 𝐵} ∈ 𝑆 ↔ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵} ∈ 𝑆))
20	16, 19	imbi12d 344	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑎 < 𝐵} ∈ 𝑆) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵} ∈ 𝑆)))
21		salpreimagtlt.p	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑎 < 𝐵} ∈ 𝑆)
22	14, 20, 21	chvarfv 2242	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵} ∈ 𝑆)
23	22	adantlr 715	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑏 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑏 < 𝐵} ∈ 𝑆)
24		simpr 484	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
25	7, 8, 9, 10, 23, 24	salpreimagtge 46742	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑎 ≤ 𝐵} ∈ 𝑆)
26		salpreimagtlt.c	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
27	1, 2, 3, 4, 5, 25, 26	salpreimagelt 46724	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝐵 < 𝐶} ∈ 𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541  Ⅎwnf 1784   ∈ wcel 2110  {crab 3393  ∪ cuni 4857   class class class wbr 5089  ℝcr 10997  ℝ^*cxr 11137   < clt 11138  SAlgcsalg 46325

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2179  ax-ext 2702  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7663  ax-inf2 9526  ax-cnex 11054  ax-resscn 11055  ax-1cn 11056  ax-icn 11057  ax-addcl 11058  ax-addrcl 11059  ax-mulcl 11060  ax-mulrcl 11061  ax-mulcom 11062  ax-addass 11063  ax-mulass 11064  ax-distr 11065  ax-i2m1 11066  ax-1ne0 11067  ax-1rid 11068  ax-rnegex 11069  ax-rrecex 11070  ax-cnre 11071  ax-pre-lttri 11072  ax-pre-lttrn 11073  ax-pre-ltadd 11074  ax-pre-mulgt0 11075  ax-pre-sup 11076

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3394  df-v 3436  df-sbc 3740  df-csb 3849  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-pss 3920  df-nul 4282  df-if 4474  df-pw 4550  df-sn 4575  df-pr 4577  df-op 4581  df-uni 4858  df-int 4896  df-iun 4941  df-iin 4942  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-se 5568  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6244  df-ord 6305  df-on 6306  df-lim 6307  df-suc 6308  df-iota 6433  df-fun 6479  df-fn 6480  df-f 6481  df-f1 6482  df-fo 6483  df-f1o 6484  df-fv 6485  df-isom 6486  df-riota 7298  df-ov 7344  df-oprab 7345  df-mpo 7346  df-om 7792  df-1st 7916  df-2nd 7917  df-frecs 8206  df-wrecs 8237  df-recs 8286  df-rdg 8324  df-er 8617  df-map 8747  df-en 8865  df-dom 8866  df-sdom 8867  df-sup 9321  df-inf 9322  df-card 9824  df-acn 9827  df-pnf 11140  df-mnf 11141  df-xr 11142  df-ltxr 11143  df-le 11144  df-sub 11338  df-neg 11339  df-div 11767  df-nn 12118  df-n0 12374  df-z 12461  df-uz 12725  df-q 12839  df-rp 12883  df-fl 13688  df-salg 46326

This theorem is referenced by:  issmfgtlem  46772