Theorem saluncl 44711

Description: The union of two sets in a sigma-algebra is in the sigma-algebra. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)

Assertion

Ref	Expression
saluncl	⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) ∈ 𝑆)

Proof of Theorem saluncl

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		uniprg 4902	. . . 4 ⊢ ((𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → ∪ {𝐸, 𝐹} = (𝐸 ∪ 𝐹))
2	1	eqcomd 2737	. . 3 ⊢ ((𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) = ∪ {𝐸, 𝐹})
3	2	3adant1 1130	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) = ∪ {𝐸, 𝐹})
4		prfi 9288	. . . . 5 ⊢ {𝐸, 𝐹} ∈ Fin
5		isfinite 9612	. . . . . . 7 ⊢ ({𝐸, 𝐹} ∈ Fin ↔ {𝐸, 𝐹} ≺ ω)
6	5	biimpi 215	. . . . . 6 ⊢ ({𝐸, 𝐹} ∈ Fin → {𝐸, 𝐹} ≺ ω)
7		sdomdom 8942	. . . . . 6 ⊢ ({𝐸, 𝐹} ≺ ω → {𝐸, 𝐹} ≼ ω)
8	6, 7	syl 17	. . . . 5 ⊢ ({𝐸, 𝐹} ∈ Fin → {𝐸, 𝐹} ≼ ω)
9	4, 8	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ {𝐸, 𝐹} ≼ ω
10	9	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → {𝐸, 𝐹} ≼ ω)
11		prelpwi 5424	. . . . 5 ⊢ ((𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → {𝐸, 𝐹} ∈ 𝒫 𝑆)
12	11	3adant1 1130	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → {𝐸, 𝐹} ∈ 𝒫 𝑆)
13		issal 44708	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ SAlg → (𝑆 ∈ SAlg ↔ (∅ ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 (∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆))))
14	13	ibi 266	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ SAlg → (∅ ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 (∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆)))
15	14	simp3d 1144	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ SAlg → ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆))
16	15	3ad2ant1 1133	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆))
17		breq1 5128	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = {𝐸, 𝐹} → (𝑦 ≼ ω ↔ {𝐸, 𝐹} ≼ ω))
18		unieq 4896	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = {𝐸, 𝐹} → ∪ 𝑦 = ∪ {𝐸, 𝐹})
19	18	eleq1d 2817	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = {𝐸, 𝐹} → (∪ 𝑦 ∈ 𝑆 ↔ ∪ {𝐸, 𝐹} ∈ 𝑆))
20	17, 19	imbi12d 344	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = {𝐸, 𝐹} → ((𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆) ↔ ({𝐸, 𝐹} ≼ ω → ∪ {𝐸, 𝐹} ∈ 𝑆)))
21	20	rspcva 3593	. . . 4 ⊢ (({𝐸, 𝐹} ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆)) → ({𝐸, 𝐹} ≼ ω → ∪ {𝐸, 𝐹} ∈ 𝑆))
22	12, 16, 21	syl2anc 584	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → ({𝐸, 𝐹} ≼ ω → ∪ {𝐸, 𝐹} ∈ 𝑆))
23	10, 22	mpd 15	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → ∪ {𝐸, 𝐹} ∈ 𝑆)
24	3, 23	eqeltrd 2832	1 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) ∈ 𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3060   ∖ cdif 3925   ∪ cun 3926  ∅c0 4302  𝒫 cpw 4580  {cpr 4608  ∪ cuni 4885   class class class wbr 5125  ωcom 7822   ≼ cdom 8903   ≺ csdm 8904  Fincfn 8905  SAlgcsalg 44702

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2702  ax-sep 5276  ax-nul 5283  ax-pow 5340  ax-pr 5404  ax-un 7692  ax-inf2 9601

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3365  df-rab 3419  df-v 3461  df-sbc 3758  df-csb 3874  df-dif 3931  df-un 3933  df-in 3935  df-ss 3945  df-pss 3947  df-nul 4303  df-if 4507  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4886  df-int 4928  df-iun 4976  df-br 5126  df-opab 5188  df-mpt 5209  df-tr 5243  df-id 5551  df-eprel 5557  df-po 5565  df-so 5566  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5659  df-rel 5660  df-cnv 5661  df-co 5662  df-dm 5663  df-rn 5664  df-res 5665  df-ima 5666  df-pred 6273  df-ord 6340  df-on 6341  df-lim 6342  df-suc 6343  df-iota 6468  df-fun 6518  df-fn 6519  df-f 6520  df-f1 6521  df-fo 6522  df-f1o 6523  df-fv 6524  df-ov 7380  df-om 7823  df-2nd 7942  df-frecs 8232  df-wrecs 8263  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-1o 8432  df-er 8670  df-en 8906  df-dom 8907  df-sdom 8908  df-fin 8909  df-salg 44703

This theorem is referenced by:  salincl  44718  saluncld  44742