Theorem sitgclbn 34677

Description: Closure of the Bochner integral on a simple function. This version is specific to Banach spaces, with additional conditions on its scalar field. (Contributed by Thierry Arnoux, 24-Feb-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
sitgval.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
sitgval.j	⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝑊)
sitgval.s	⊢ 𝑆 = (sigaGen‘𝐽)
sitgval.0	⊢ 0 = (0g‘𝑊)
sitgval.x	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
sitgval.h	⊢ 𝐻 = (ℝHom‘(Scalar‘𝑊))
sitgval.1	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑉)
sitgval.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ∪ ran measures)
sibfmbl.1	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ dom (𝑊sitg𝑀))
sitgclbn.1	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Ban)
sitgclbn.2	⊢ (𝜑 → (Scalar‘𝑊) ∈ ℝExt )

Assertion

Ref	Expression
sitgclbn	⊢ (𝜑 → ((𝑊sitg𝑀)‘𝐹) ∈ 𝐵)

Proof of Theorem sitgclbn

Dummy variables 𝑚 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sitgval.b	. 2 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
2		sitgval.j	. 2 ⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝑊)
3		sitgval.s	. 2 ⊢ 𝑆 = (sigaGen‘𝐽)
4		sitgval.0	. 2 ⊢ 0 = (0g‘𝑊)
5		sitgval.x	. 2 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
6		sitgval.h	. 2 ⊢ 𝐻 = (ℝHom‘(Scalar‘𝑊))
7		sitgval.1	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑉)
8		sitgval.2	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ∪ ran measures)
9		sibfmbl.1	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ dom (𝑊sitg𝑀))
10		eqid 2769	. 2 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
11		eqid 2769	. 2 ⊢ ((dist‘(Scalar‘𝑊)) ↾ ((Base‘(Scalar‘𝑊)) × (Base‘(Scalar‘𝑊)))) = ((dist‘(Scalar‘𝑊)) ↾ ((Base‘(Scalar‘𝑊)) × (Base‘(Scalar‘𝑊))))
12		sitgclbn.1	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Ban)
13		bncms 25471	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ Ban → 𝑊 ∈ CMetSp)
14		cmsms 25475	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ CMetSp → 𝑊 ∈ MetSp)
15		mstps 24580	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ MetSp → 𝑊 ∈ TopSp)
16	12, 13, 14, 15	4syl 20	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ TopSp)
17		bnlmod 25470	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ Ban → 𝑊 ∈ LMod)
18		lmodcmn 21008	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ CMnd)
19	12, 17, 18	3syl 19	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ CMnd)
20		sitgclbn.2	. 2 ⊢ (𝜑 → (Scalar‘𝑊) ∈ ℝExt )
21	12, 17	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
22	21	3ad2ant1 1149	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝐻 “ (0[,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑊 ∈ LMod)
23		imassrn 6074	. . . . . 6 ⊢ (𝐻 “ (0[,)+∞)) ⊆ ran 𝐻
24	6	rneqi 5928	. . . . . . 7 ⊢ ran 𝐻 = ran (ℝHom‘(Scalar‘𝑊))
25		eqid 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
26	25	rrhfe 34346	. . . . . . . 8 ⊢ ((Scalar‘𝑊) ∈ ℝExt → (ℝHom‘(Scalar‘𝑊)):ℝ⟶(Base‘(Scalar‘𝑊)))
27		frn 6714	. . . . . . . 8 ⊢ ((ℝHom‘(Scalar‘𝑊)):ℝ⟶(Base‘(Scalar‘𝑊)) → ran (ℝHom‘(Scalar‘𝑊)) ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
28	20, 26, 27	3syl 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (ℝHom‘(Scalar‘𝑊)) ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
29	24, 28	eqsstrid 3983	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ran 𝐻 ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
30	23, 29	sstrid 3956	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐻 “ (0[,)+∞)) ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
31	30	sselda 3945	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝐻 “ (0[,)+∞))) → 𝑚 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
32	31	3adant3 1148	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝐻 “ (0[,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑚 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
33		simp3 1154	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝐻 “ (0[,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
34	1, 10, 5, 25	lmodvscl 20976	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑚 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑚 · 𝑥) ∈ 𝐵)
35	22, 32, 33, 34	syl3anc 1396	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝐻 “ (0[,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑚 · 𝑥) ∈ 𝐵)
36	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 16, 19, 20, 35	sitgclg 34676	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑊sitg𝑀)‘𝐹) ∈ 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ⊆ wss 3913  ∪ cuni 4876   × cxp 5660  dom cdm 5662  ran crn 5663   ↾ cres 5664   “ cima 5665  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411  ℝcr 11098  0cc0 11099  +∞cpnf 11239  [,)cico 13373  Basecbs 17268  Scalarcsca 17312   ·_𝑠 cvsca 17313  distcds 17318  TopOpenctopn 17473  0_gc0g 17491  CMndccmn 19849  LModclmod 20958  TopSpctps 23057  MetSpcms 24443  CMetSpccms 25459  Bancbn 25460  ℝHomcrrh 34327   ℝExt crrext 34328  sigaGencsigagen 34472  measurescmeas 34529  sitgcsitg 34663

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177  ax-addf 11178  ax-mulf 11179

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8156  df-tpos 8221  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-2o 8453  df-er 8693  df-map 8825  df-pm 8826  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-fsupp 9321  df-fi 9370  df-sup 9401  df-inf 9402  df-oi 9471  df-card 9924  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11871  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-q 12972  df-rp 13016  df-xneg 13136  df-xadd 13137  df-xmul 13138  df-ioo 13375  df-ico 13377  df-icc 13378  df-fz 13535  df-fzo 13682  df-fl 13824  df-mod 13902  df-seq 14037  df-exp 14097  df-hash 14366  df-cj 15149  df-re 15150  df-im 15151  df-sqrt 15285  df-abs 15286  df-dvds 16310  df-gcd 16552  df-numer 16793  df-denom 16794  df-gz 16989  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-starv 17324  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-tset 17328  df-ple 17329  df-ds 17331  df-unif 17332  df-hom 17333  df-cco 17334  df-rest 17474  df-topn 17475  df-0g 17493  df-gsum 17494  df-topgen 17495  df-pt 17496  df-prds 17499  df-xrs 17555  df-qtop 17560  df-imas 17561  df-xps 17563  df-mre 17637  df-mrc 17638  df-acs 17640  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-mhm 18840  df-submnd 18841  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-sbg 19004  df-mulg 19133  df-subg 19188  df-ghm 19283  df-cntz 19386  df-od 19597  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-cring 20317  df-oppr 20418  df-dvdsr 20438  df-unit 20439  df-invr 20469  df-dvr 20482  df-rhm 20553  df-nzr 20595  df-subrng 20630  df-subrg 20654  df-drng 20814  df-abv 20889  df-lmod 20960  df-psmet 21482  df-xmet 21483  df-met 21484  df-bl 21485  df-mopn 21486  df-fbas 21487  df-fg 21488  df-metu 21489  df-cnfld 21491  df-zring 21565  df-zrh 21621  df-zlm 21622  df-chr 21623  df-refld 21723  df-top 23019  df-topon 23036  df-topsp 23058  df-bases 23071  df-cld 23144  df-ntr 23145  df-cls 23146  df-nei 23223  df-cn 23352  df-cnp 23353  df-haus 23440  df-reg 23441  df-cmp 23512  df-tx 23687  df-hmeo 23880  df-fil 23971  df-fm 24063  df-flim 24064  df-flf 24065  df-fcls 24066  df-cnext 24185  df-ust 24326  df-utop 24356  df-uss 24381  df-usp 24382  df-ucn 24400  df-cfilu 24411  df-cusp 24422  df-xms 24445  df-ms 24446  df-tms 24447  df-nm 24707  df-ngp 24708  df-nrg 24710  df-nlm 24711  df-nvc 24712  df-cncf 25005  df-cfil 25382  df-cmet 25384  df-cms 25462  df-bn 25463  df-qqh 34305  df-rrh 34329  df-rrext 34333  df-esum 34362  df-siga 34443  df-sigagen 34473  df-meas 34530  df-mbfm 34584  df-sitg 34664

This theorem is referenced by:  sitgclcn  34678  sitgclre  34679