Theorem saluncl 44203

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 4869	. . . 4 ⊢ ((𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → ∪ {𝐸, 𝐹} = (𝐸 ∪ 𝐹))
2	1	eqcomd 2742	. . 3 ⊢ ((𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) = ∪ {𝐸, 𝐹})
3	2	3adant1 1129	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) = ∪ {𝐸, 𝐹})
4		prfi 9187	. . . . 5 ⊢ {𝐸, 𝐹} ∈ Fin
5		isfinite 9509	. . . . . . 7 ⊢ ({𝐸, 𝐹} ∈ Fin ↔ {𝐸, 𝐹} ≺ ω)
6	5	biimpi 215	. . . . . 6 ⊢ ({𝐸, 𝐹} ∈ Fin → {𝐸, 𝐹} ≺ ω)
7		sdomdom 8841	. . . . . 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 5392	. . . . 5 ⊢ ((𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → {𝐸, 𝐹} ∈ 𝒫 𝑆)
12	11	3adant1 1129	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → {𝐸, 𝐹} ∈ 𝒫 𝑆)
13		issal 44200	. . . . . . 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 1143	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ SAlg → ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆))
16	15	3ad2ant1 1132	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑆(𝑦 ≼ ω → ∪ 𝑦 ∈ 𝑆))
17		breq1 5095	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = {𝐸, 𝐹} → (𝑦 ≼ ω ↔ {𝐸, 𝐹} ≼ ω))
18		unieq 4863	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = {𝐸, 𝐹} → ∪ 𝑦 = ∪ {𝐸, 𝐹})
19	18	eleq1d 2821	. . . . . 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 3568	. . . 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 2837	1 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐸 ∈ 𝑆 ∧ 𝐹 ∈ 𝑆) → (𝐸 ∪ 𝐹) ∈ 𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∀wral 3061   ∖ cdif 3895   ∪ cun 3896  ∅c0 4269  𝒫 cpw 4547  {cpr 4575  ∪ cuni 4852   class class class wbr 5092  ωcom 7780   ≼ cdom 8802   ≺ csdm 8803  Fincfn 8804  SAlgcsalg 44194

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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-sep 5243  ax-nul 5250  ax-pow 5308  ax-pr 5372  ax-un 7650  ax-inf2 9498

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3443  df-sbc 3728  df-csb 3844  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3917  df-nul 4270  df-if 4474  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4853  df-int 4895  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5176  df-tr 5210  df-id 5518  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6238  df-ord 6305  df-on 6306  df-lim 6307  df-suc 6308  df-iota 6431  df-fun 6481  df-fn 6482  df-f 6483  df-f1 6484  df-fo 6485  df-f1o 6486  df-fv 6487  df-ov 7340  df-om 7781  df-2nd 7900  df-frecs 8167  df-wrecs 8198  df-recs 8272  df-rdg 8311  df-1o 8367  df-er 8569  df-en 8805  df-dom 8806  df-sdom 8807  df-fin 8808  df-salg 44195

This theorem is referenced by:  salincl  44209  saluncld  44232