Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  smflim Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smflim 45008
Description: The limit of sigma-measurable functions is sigma-measurable. Proposition 121F (a) of [Fremlin1] p. 38 . Notice that every function in the sequence can have a different (partial) domain, and the domain of convergence can be decidedly irregular (Remark 121G of [Fremlin1] p. 39 ). (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smflim.n 𝑚𝐹
smflim.x 𝑥𝐹
smflim.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
smflim.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
smflim.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smflim.f (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
smflim.d 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
smflim.g 𝐺 = (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))))
Assertion
Ref Expression
smflim (𝜑𝐺 ∈ (SMblFn‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹   𝑆,𝑚,𝑛   𝑚,𝑍,𝑥,𝑛   𝜑,𝑚,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐷(𝑥,𝑚,𝑛)   𝑆(𝑥)   𝐹(𝑥,𝑚)   𝐺(𝑥,𝑚,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑚,𝑛)

Proof of Theorem smflim
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑙 𝑦 𝑘 𝑠 𝑡 𝑤 𝑎 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1917 . 2 𝑎𝜑
2 smflim.s . 2 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
3 smflim.d . . . . 5 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
4 nfcv 2907 . . . . . . 7 𝑥𝑍
5 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑥(ℤ𝑛)
6 smflim.x . . . . . . . . . 10 𝑥𝐹
7 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑥𝑚
86, 7nffv 6852 . . . . . . . . 9 𝑥(𝐹𝑚)
98nfdm 5906 . . . . . . . 8 𝑥dom (𝐹𝑚)
105, 9nfiin 4985 . . . . . . 7 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
114, 10nfiun 4984 . . . . . 6 𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
1211ssrab2f 43317 . . . . 5 {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
133, 12eqsstri 3978 . . . 4 𝐷 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
1413a1i 11 . . 3 (𝜑𝐷 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
15 uzssz 12784 . . . . . . . . 9 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
16 smflim.z . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ𝑀)
1716eleq2i 2829 . . . . . . . . . 10 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
1817biimpi 215 . . . . . . . . 9 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
1915, 18sselid 3942 . . . . . . . 8 (𝑛𝑍𝑛 ∈ ℤ)
20 uzid 12778 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
2119, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
2221adantl 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
232adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
24 smflim.f . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
2524ffvelcdmda 7035 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛) ∈ (SMblFn‘𝑆))
26 eqid 2736 . . . . . . 7 dom (𝐹𝑛) = dom (𝐹𝑛)
2723, 25, 26smfdmss 44964 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆)
28 smflim.n . . . . . . . . . 10 𝑚𝐹
29 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑚𝑛
3028, 29nffv 6852 . . . . . . . . 9 𝑚(𝐹𝑛)
3130nfdm 5906 . . . . . . . 8 𝑚dom (𝐹𝑛)
32 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑚 𝑆
3331, 32nfss 3936 . . . . . . 7 𝑚dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆
34 fveq2 6842 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → (𝐹𝑚) = (𝐹𝑛))
3534dmeqd 5861 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑛))
3635sseq1d 3975 . . . . . . 7 (𝑚 = 𝑛 → (dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆 ↔ dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆))
3733, 36rspce 3570 . . . . . 6 ((𝑛 ∈ (ℤ𝑛) ∧ dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆) → ∃𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
3822, 27, 37syl2anc 584 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ∃𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
39 iinss 5016 . . . . 5 (∃𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
4038, 39syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
4140iunssd 5010 . . 3 (𝜑 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
4214, 41sstrd 3954 . 2 (𝜑𝐷 𝑆)
43 nfv 1917 . . . . 5 𝑚𝜑
44 nfcv 2907 . . . . . 6 𝑚𝑦
45 nfmpt1 5213 . . . . . . . . 9 𝑚(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))
46 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑚dom ⇝
4745, 46nfel 2921 . . . . . . . 8 𝑚(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝
48 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑚𝑍
49 nfii1 4989 . . . . . . . . 9 𝑚 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
5048, 49nfiun 4984 . . . . . . . 8 𝑚 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
5147, 50nfrabw 3440 . . . . . . 7 𝑚{𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
523, 51nfcxfr 2905 . . . . . 6 𝑚𝐷
5344, 52nfel 2921 . . . . 5 𝑚 𝑦𝐷
5443, 53nfan 1902 . . . 4 𝑚(𝜑𝑦𝐷)
55 nfcv 2907 . . . 4 𝑤𝐹
562adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑚𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
5724ffvelcdmda 7035 . . . . . 6 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐹𝑚) ∈ (SMblFn‘𝑆))
58 eqid 2736 . . . . . 6 dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑚)
5956, 57, 58smff 44963 . . . . 5 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐹𝑚):dom (𝐹𝑚)⟶ℝ)
6059adantlr 713 . . . 4 (((𝜑𝑦𝐷) ∧ 𝑚𝑍) → (𝐹𝑚):dom (𝐹𝑚)⟶ℝ)
61 nfcv 2907 . . . . . . 7 𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
62 nfv 1917 . . . . . . 7 𝑦(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝
63 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑥𝑦
648, 63nffv 6852 . . . . . . . . 9 𝑥((𝐹𝑚)‘𝑦)
654, 64nfmpt 5212 . . . . . . . 8 𝑥(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))
6665nfel1 2923 . . . . . . 7 𝑥(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝
67 fveq2 6842 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑦))
6867mpteq2dv 5207 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
6968eleq1d 2822 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ))
7011, 61, 62, 66, 69cbvrabw 3439 . . . . . 6 {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } = {𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ }
71 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . . 13 𝑙dom (𝐹𝑚)
72 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑚𝑙
7328, 72nffv 6852 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑚(𝐹𝑙)
7473nfdm 5906 . . . . . . . . . . . . 13 𝑚dom (𝐹𝑙)
75 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 𝑙 → (𝐹𝑚) = (𝐹𝑙))
7675dmeqd 5861 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = 𝑙 → dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑙))
7771, 74, 76cbviin 4997 . . . . . . . . . . . 12 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑙)
7877a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑖 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑙))
79 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑖 → (ℤ𝑛) = (ℤ𝑖))
80 eqidd 2737 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 = 𝑖𝑙 ∈ (ℤ𝑖)) → dom (𝐹𝑙) = dom (𝐹𝑙))
8179, 80iineq12dv 43306 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑖 𝑙 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑙) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙))
8278, 81eqtrd 2776 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑖 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙))
8382cbviunv 5000 . . . . . . . . 9 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙)
8483eleq2i 2829 . . . . . . . 8 (𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ↔ 𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙))
85 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑙𝑍
86 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑙((𝐹𝑚)‘𝑦)
8773, 44nffv 6852 . . . . . . . . . 10 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑦)
8875fveq1d 6844 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑙 → ((𝐹𝑚)‘𝑦) = ((𝐹𝑙)‘𝑦))
8948, 85, 86, 87, 88cbvmptf 5214 . . . . . . . . 9 (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))
9089eleq1i 2828 . . . . . . . 8 ((𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ )
9184, 90anbi12i 627 . . . . . . 7 ((𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ) ↔ (𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∧ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ))
9291rabbia2 3410 . . . . . 6 {𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ } = {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ }
933, 70, 923eqtri 2768 . . . . 5 𝐷 = {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ }
94 fveq2 6842 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑤 → ((𝐹𝑙)‘𝑦) = ((𝐹𝑙)‘𝑤))
9594mpteq2dv 5207 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑤 → (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)))
9695eleq1d 2822 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑤 → ((𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ))
9796cbvrabv 3417 . . . . . 6 {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ } = {𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
98 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑙 = 𝑚 → (𝐹𝑙) = (𝐹𝑚))
9998dmeqd 5861 . . . . . . . . . . . 12 (𝑙 = 𝑚 → dom (𝐹𝑙) = dom (𝐹𝑚))
10074, 71, 99cbviin 4997 . . . . . . . . . . 11 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) = 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚)
101100a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) = 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚))
102101iuneq2i 4975 . . . . . . . . 9 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) = 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚)
103102eleq2i 2829 . . . . . . . 8 (𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ↔ 𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚))
104 nfcv 2907 . . . . . . . . . . 11 𝑚𝑤
10573, 104nffv 6852 . . . . . . . . . 10 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑤)
106 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑙((𝐹𝑚)‘𝑤)
10798fveq1d 6844 . . . . . . . . . 10 (𝑙 = 𝑚 → ((𝐹𝑙)‘𝑤) = ((𝐹𝑚)‘𝑤))
10885, 48, 105, 106, 107cbvmptf 5214 . . . . . . . . 9 (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤))
109108eleq1i 2828 . . . . . . . 8 ((𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ )
110103, 109anbi12i 627 . . . . . . 7 ((𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∧ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ) ↔ (𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∧ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ))
111110rabbia2 3410 . . . . . 6 {𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ } = {𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
11297, 111eqtri 2764 . . . . 5 {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ } = {𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
11393, 112eqtri 2764 . . . 4 𝐷 = {𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
114 simpr 485 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐷) → 𝑦𝐷)
11554, 28, 55, 16, 60, 113, 114fnlimfvre 43905 . . 3 ((𝜑𝑦𝐷) → ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))) ∈ ℝ)
116 smflim.g . . . 4 𝐺 = (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))))
117 nfrab1 3426 . . . . . 6 𝑥{𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
1183, 117nfcxfr 2905 . . . . 5 𝑥𝐷
119 nfcv 2907 . . . . 5 𝑦𝐷
120 nfcv 2907 . . . . 5 𝑦( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
121 nfcv 2907 . . . . . 6 𝑥
122121, 65nffv 6852 . . . . 5 𝑥( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
12368fveq2d 6846 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) = ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))))
124118, 119, 120, 122, 123cbvmptf 5214 . . . 4 (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))) = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))))
125116, 124eqtri 2764 . . 3 𝐺 = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))))
126115, 125fmptd 7062 . 2 (𝜑𝐺:𝐷⟶ℝ)
127 smflim.m . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
128127adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℤ)
1292adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑆 ∈ SAlg)
13024adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
131 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑥𝑙
1326, 131nffv 6852 . . . . . . . 8 𝑥(𝐹𝑙)
133132, 63nffv 6852 . . . . . . 7 𝑥((𝐹𝑙)‘𝑦)
1344, 133nfmpt 5212 . . . . . 6 𝑥(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))
135121, 134nffv 6852 . . . . 5 𝑥( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)))
136 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑙((𝐹𝑚)‘𝑥)
137 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑚𝑥
13873, 137nffv 6852 . . . . . . . . 9 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑥)
13975fveq1d 6844 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑙 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑙)‘𝑥))
14048, 85, 136, 138, 139cbvmptf 5214 . . . . . . . 8 (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑥))
141140a1i 11 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑥)))
142 simpl 483 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑦𝑙𝑍) → 𝑥 = 𝑦)
143142fveq2d 6846 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑦𝑙𝑍) → ((𝐹𝑙)‘𝑥) = ((𝐹𝑙)‘𝑦))
144143mpteq2dva 5205 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)))
145141, 144eqtrd 2776 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)))
146145fveq2d 6846 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) = ( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))))
147118, 119, 120, 135, 146cbvmptf 5214 . . . 4 (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))) = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))))
148116, 147eqtri 2764 . . 3 𝐺 = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))))
149 simpr 485 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
150 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑚 <
151 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑚(𝑎 + (1 / 𝑗))
15287, 150, 151nfbr 5152 . . . . . . . 8 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))
153152, 74nfrabw 3440 . . . . . . 7 𝑚{𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))}
154 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑚𝑡
155154, 74nfin 4176 . . . . . . 7 𝑚(𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))
156153, 155nfeq 2920 . . . . . 6 𝑚{𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))
157 nfcv 2907 . . . . . 6 𝑚𝑆
158156, 157nfrabw 3440 . . . . 5 𝑚{𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))}
159 nfcv 2907 . . . . 5 𝑘{𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))}
160 nfcv 2907 . . . . 5 𝑙{𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))}
161 nfcv 2907 . . . . 5 𝑗{𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))}
162 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . 12 𝑦dom (𝐹𝑙)
163132nfdm 5906 . . . . . . . . . . . 12 𝑥dom (𝐹𝑙)
164 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥 <
165 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥(𝑎 + (1 / 𝑗))
166133, 164, 165nfbr 5152 . . . . . . . . . . . 12 𝑥((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))
167 nfv 1917 . . . . . . . . . . . 12 𝑦((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))
168 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑥 → ((𝐹𝑙)‘𝑦) = ((𝐹𝑙)‘𝑥))
169168breq1d 5115 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → (((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗)) ↔ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))))
170162, 163, 166, 167, 169cbvrabw 3439 . . . . . . . . . . 11 {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))}
171170a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑠 → {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))})
172 ineq1 4165 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑠 → (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙)) = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙)))
173171, 172eqeq12d 2752 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑠 → ({𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙)) ↔ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙))))
174173cbvrabv 3417 . . . . . . . 8 {𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))} = {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙))}
175174a1i 11 . . . . . . 7 (𝑙 = 𝑚 → {𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))} = {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙))})
17699eleq2d 2823 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 = 𝑚 → (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚)))
17798fveq1d 6844 . . . . . . . . . . . 12 (𝑙 = 𝑚 → ((𝐹𝑙)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑥))
178177breq1d 5115 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 = 𝑚 → (((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗)) ↔ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))))
179176, 178anbi12d 631 . . . . . . . . . 10 (𝑙 = 𝑚 → ((𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∧ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∧ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗)))))
180179rabbidva2 3409 . . . . . . . . 9 (𝑙 = 𝑚 → {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))})
18199ineq2d 4172 . . . . . . . . 9 (𝑙 = 𝑚 → (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙)) = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚)))
182180, 181eqeq12d 2752 . . . . . . . 8 (𝑙 = 𝑚 → ({𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙)) ↔ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))))
183182rabbidv 3415 . . . . . . 7 (𝑙 = 𝑚 → {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙))} = {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))})
184175, 183eqtrd 2776 . . . . . 6 (𝑙 = 𝑚 → {𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))} = {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))})
185 oveq2 7365 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = 𝑘 → (1 / 𝑗) = (1 / 𝑘))
186185oveq2d 7373 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 𝑘 → (𝑎 + (1 / 𝑗)) = (𝑎 + (1 / 𝑘)))
187186breq2d 5117 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 𝑘 → (((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗)) ↔ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))))
188187rabbidv 3415 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))})
189188eqeq1d 2738 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → ({𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚)) ↔ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))))
190189rabbidv 3415 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑘 → {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))} = {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))})
191184, 190sylan9eq 2796 . . . . 5 ((𝑙 = 𝑚𝑗 = 𝑘) → {𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))} = {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))})
192158, 159, 160, 161, 191cbvmpo 7451 . . . 4 (𝑙𝑍, 𝑗 ∈ ℕ ↦ {𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))}) = (𝑚𝑍, 𝑘 ∈ ℕ ↦ {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))})
193192eqcomi 2745 . . 3 (𝑚𝑍, 𝑘 ∈ ℕ ↦ {𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))}) = (𝑙𝑍, 𝑗 ∈ ℕ ↦ {𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))})
194128, 16, 129, 130, 93, 148, 149, 193smflimlem6 45007 . 2 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → {𝑦𝐷 ∣ (𝐺𝑦) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐷))
1951, 2, 42, 126, 194issmfled 44988 1 (𝜑𝐺 ∈ (SMblFn‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  wnfc 2887  wrex 3073  {crab 3407  cin 3909  wss 3910   cuni 4865   ciun 4954   ciin 4955   class class class wbr 5105  cmpt 5188  dom cdm 5633  wf 6492  cfv 6496  (class class class)co 7357  cmpo 7359  cr 11050  1c1 11052   + caddc 11054   < clt 11189   / cdiv 11812  cn 12153  cz 12499  cuz 12763  cli 15366  SAlgcsalg 44539  SMblFncsmblfn 44926
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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-inf2 9577  ax-cc 10371  ax-ac2 10399  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-se 5589  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-isom 6505  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-oadd 8416  df-omul 8417  df-er 8648  df-map 8767  df-pm 8768  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9378  df-inf 9379  df-oi 9446  df-card 9875  df-acn 9878  df-ac 10052  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-q 12874  df-rp 12916  df-ioo 13268  df-ico 13270  df-fl 13697  df-seq 13907  df-exp 13968  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-clim 15370  df-rlim 15371  df-rest 17304  df-salg 44540  df-smblfn 44927
This theorem is referenced by:  smflim2  45037
  Copyright terms: Public domain W3C validator