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 47299
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 1928 . 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 2918 . . . . . . 7 𝑥𝑍
5 nfcv 2918 . . . . . . . 8 𝑥(ℤ𝑛)
6 smflim.x . . . . . . . . . 10 𝑥𝐹
7 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑥𝑚
86, 7nffv 6866 . . . . . . . . 9 𝑥(𝐹𝑚)
98nfdm 5920 . . . . . . . 8 𝑥dom (𝐹𝑚)
105, 9nfiin 4976 . . . . . . 7 𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
114, 10nfiun 4975 . . . . . 6 𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
1211ssrab2f 45643 . . . . 5 {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } ⊆ 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
133, 12eqsstri 3977 . . . 4 𝐷 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
1413a1i 11 . . 3 (𝜑𝐷 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
15 uzssz 12850 . . . . . . . . 9 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
16 smflim.z . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ𝑀)
1716eleq2i 2848 . . . . . . . . . 10 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
1817biimpi 218 . . . . . . . . 9 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
1915, 18sselid 3929 . . . . . . . 8 (𝑛𝑍𝑛 ∈ ℤ)
20 uzid 12844 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
2119, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
2221adantl 484 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
232adantr 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
24 smflim.f . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
2524ffvelcdmda 7054 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛) ∈ (SMblFn‘𝑆))
26 eqid 2756 . . . . . . 7 dom (𝐹𝑛) = dom (𝐹𝑛)
2723, 25, 26smfdmss 47255 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆)
28 smflim.n . . . . . . . . . 10 𝑚𝐹
29 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑚𝑛
3028, 29nffv 6866 . . . . . . . . 9 𝑚(𝐹𝑛)
3130nfdm 5920 . . . . . . . 8 𝑚dom (𝐹𝑛)
32 nfcv 2918 . . . . . . . 8 𝑚 𝑆
3331, 32nfss 3924 . . . . . . 7 𝑚dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆
34 fveq2 6856 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → (𝐹𝑚) = (𝐹𝑛))
3534dmeqd 5874 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑛))
3635sseq1d 3962 . . . . . . 7 (𝑚 = 𝑛 → (dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆 ↔ dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆))
3733, 36rspce 3565 . . . . . 6 ((𝑛 ∈ (ℤ𝑛) ∧ dom (𝐹𝑛) ⊆ 𝑆) → ∃𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
3822, 27, 37syl2anc 592 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ∃𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
39 iinss 5008 . . . . 5 (∃𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
4038, 39syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
4140iunssd 5002 . . 3 (𝜑 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑆)
4214, 41sstrd 3941 . 2 (𝜑𝐷 𝑆)
43 nfv 1928 . . . . 5 𝑚𝜑
44 nfcv 2918 . . . . . 6 𝑚𝑦
45 nfmpt1 5193 . . . . . . . . 9 𝑚(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))
46 nfcv 2918 . . . . . . . . 9 𝑚dom ⇝
4745, 46nfel 2932 . . . . . . . 8 𝑚(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝
48 nfcv 2918 . . . . . . . . 9 𝑚𝑍
49 nfii1 4980 . . . . . . . . 9 𝑚 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
5048, 49nfiun 4975 . . . . . . . 8 𝑚 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
5147, 50nfrabw 3445 . . . . . . 7 𝑚{𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
523, 51nfcxfr 2916 . . . . . 6 𝑚𝐷
5344, 52nfel 2932 . . . . 5 𝑚 𝑦𝐷
5443, 53nfan 1913 . . . 4 𝑚(𝜑𝑦𝐷)
55 nfcv 2918 . . . 4 𝑤𝐹
562adantr 483 . . . . . 6 ((𝜑𝑚𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
5724ffvelcdmda 7054 . . . . . 6 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐹𝑚) ∈ (SMblFn‘𝑆))
58 eqid 2756 . . . . . 6 dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑚)
5956, 57, 58smff 47254 . . . . 5 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐹𝑚):dom (𝐹𝑚)⟶ℝ)
6059adantlr 723 . . . 4 (((𝜑𝑦𝐷) ∧ 𝑚𝑍) → (𝐹𝑚):dom (𝐹𝑚)⟶ℝ)
61 nfcv 2918 . . . . . . 7 𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚)
62 nfv 1928 . . . . . . 7 𝑦(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝
63 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑥𝑦
648, 63nffv 6866 . . . . . . . . 9 𝑥((𝐹𝑚)‘𝑦)
654, 64nfmpt 5192 . . . . . . . 8 𝑥(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))
6665nfel1 2934 . . . . . . 7 𝑥(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝
67 fveq2 6856 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑦))
6867mpteq2dv 5188 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
6968eleq1d 2841 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ))
7011, 61, 62, 66, 69cbvrabw 3443 . . . . . 6 {𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ } = {𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ }
71 nfcv 2918 . . . . . . . . . . . . 13 𝑙dom (𝐹𝑚)
72 nfcv 2918 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑚𝑙
7328, 72nffv 6866 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑚(𝐹𝑙)
7473nfdm 5920 . . . . . . . . . . . . 13 𝑚dom (𝐹𝑙)
75 fveq2 6856 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 𝑙 → (𝐹𝑚) = (𝐹𝑙))
7675dmeqd 5874 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = 𝑙 → dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑙))
7771, 74, 76cbviin 4987 . . . . . . . . . . . 12 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑙)
7877a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑖 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑙))
79 fveq2 6856 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑖 → (ℤ𝑛) = (ℤ𝑖))
80 eqidd 2757 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 = 𝑖𝑙 ∈ (ℤ𝑖)) → dom (𝐹𝑙) = dom (𝐹𝑙))
8179, 80iineq12dv 45632 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑖 𝑙 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑙) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙))
8278, 81eqtrd 2791 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑖 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙))
8382cbviunv 4990 . . . . . . . . 9 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) = 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙)
8483eleq2i 2848 . . . . . . . 8 (𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ↔ 𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙))
85 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑙𝑍
86 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑙((𝐹𝑚)‘𝑦)
8773, 44nffv 6866 . . . . . . . . . 10 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑦)
8875fveq1d 6858 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑙 → ((𝐹𝑚)‘𝑦) = ((𝐹𝑙)‘𝑦))
8948, 85, 86, 87, 88cbvmptf 5194 . . . . . . . . 9 (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))
9089eleq1i 2847 . . . . . . . 8 ((𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ )
9184, 90anbi12i 636 . . . . . . 7 ((𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∧ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ) ↔ (𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∧ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ))
9291rabbia2 3411 . . . . . 6 {𝑦 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ } = {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ }
933, 70, 923eqtri 2783 . . . . 5 𝐷 = {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ }
94 fveq2 6856 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑤 → ((𝐹𝑙)‘𝑦) = ((𝐹𝑙)‘𝑤))
9594mpteq2dv 5188 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑤 → (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)))
9695eleq1d 2841 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑤 → ((𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ))
9796cbvrabv 3418 . . . . . 6 {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ } = {𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
98 fveq2 6856 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑙 = 𝑚 → (𝐹𝑙) = (𝐹𝑚))
9998dmeqd 5874 . . . . . . . . . . . 12 (𝑙 = 𝑚 → dom (𝐹𝑙) = dom (𝐹𝑚))
10074, 71, 99cbviin 4987 . . . . . . . . . . 11 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) = 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚)
101100a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) = 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚))
102101iuneq2i 4965 . . . . . . . . 9 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) = 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚)
103102eleq2i 2848 . . . . . . . 8 (𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ↔ 𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚))
104 nfcv 2918 . . . . . . . . . . 11 𝑚𝑤
10573, 104nffv 6866 . . . . . . . . . 10 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑤)
106 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑙((𝐹𝑚)‘𝑤)
10798fveq1d 6858 . . . . . . . . . 10 (𝑙 = 𝑚 → ((𝐹𝑙)‘𝑤) = ((𝐹𝑚)‘𝑤))
10885, 48, 105, 106, 107cbvmptf 5194 . . . . . . . . 9 (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤))
109108eleq1i 2847 . . . . . . . 8 ((𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ↔ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ )
110103, 109anbi12i 636 . . . . . . 7 ((𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∧ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ) ↔ (𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∧ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ ))
111110rabbia2 3411 . . . . . 6 {𝑤 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ } = {𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
11297, 111eqtri 2779 . . . . 5 {𝑦 𝑖𝑍 𝑙 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑙) ∣ (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)) ∈ dom ⇝ } = {𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
11393, 112eqtri 2779 . . . 4 𝐷 = {𝑤 𝑖𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑖)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑤)) ∈ dom ⇝ }
114 simpr 487 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐷) → 𝑦𝐷)
11554, 28, 55, 16, 60, 113, 114fnlimfvre 46196 . . 3 ((𝜑𝑦𝐷) → ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))) ∈ ℝ)
116 smflim.g . . . 4 𝐺 = (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))))
117 nfrab1 3428 . . . . . 6 𝑥{𝑥 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) ∈ dom ⇝ }
1183, 117nfcxfr 2916 . . . . 5 𝑥𝐷
119 nfcv 2918 . . . . 5 𝑦𝐷
120 nfcv 2918 . . . . 5 𝑦( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
121 nfcv 2918 . . . . . 6 𝑥
122121, 65nffv 6866 . . . . 5 𝑥( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
12368fveq2d 6860 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) = ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))))
124118, 119, 120, 122, 123cbvmptf 5194 . . . 4 (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))) = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))))
125116, 124eqtri 2779 . . 3 𝐺 = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦))))
126115, 125fmptd 7084 . 2 (𝜑𝐺:𝐷⟶ℝ)
127 smflim.m . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
128127adantr 483 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℤ)
1292adantr 483 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑆 ∈ SAlg)
13024adantr 483 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
131 nfcv 2918 . . . . . . . . 9 𝑥𝑙
1326, 131nffv 6866 . . . . . . . 8 𝑥(𝐹𝑙)
133132, 63nffv 6866 . . . . . . 7 𝑥((𝐹𝑙)‘𝑦)
1344, 133nfmpt 5192 . . . . . 6 𝑥(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))
135121, 134nffv 6866 . . . . 5 𝑥( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)))
136 nfcv 2918 . . . . . . . . 9 𝑙((𝐹𝑚)‘𝑥)
137 nfcv 2918 . . . . . . . . . 10 𝑚𝑥
13873, 137nffv 6866 . . . . . . . . 9 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑥)
13975fveq1d 6858 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑙 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑙)‘𝑥))
14048, 85, 136, 138, 139cbvmptf 5194 . . . . . . . 8 (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑥))
141140a1i 11 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑥)))
142 simpl 485 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑦𝑙𝑍) → 𝑥 = 𝑦)
143142fveq2d 6860 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑦𝑙𝑍) → ((𝐹𝑙)‘𝑥) = ((𝐹𝑙)‘𝑦))
144143mpteq2dva 5187 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)))
145141, 144eqtrd 2791 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦)))
146145fveq2d 6860 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥))) = ( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))))
147118, 119, 120, 135, 146cbvmptf 5194 . . . 4 (𝑥𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))) = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))))
148116, 147eqtri 2779 . . 3 𝐺 = (𝑦𝐷 ↦ ( ⇝ ‘(𝑙𝑍 ↦ ((𝐹𝑙)‘𝑦))))
149 simpr 487 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
150 nfcv 2918 . . . . . . . . 9 𝑚 <
151 nfcv 2918 . . . . . . . . 9 𝑚(𝑎 + (1 / 𝑗))
15287, 150, 151nfbr 5141 . . . . . . . 8 𝑚((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))
153152, 74nfrabw 3445 . . . . . . 7 𝑚{𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))}
154 nfcv 2918 . . . . . . . 8 𝑚𝑡
155154, 74nfin 4171 . . . . . . 7 𝑚(𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))
156153, 155nfeq 2931 . . . . . 6 𝑚{𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))
157 nfcv 2918 . . . . . 6 𝑚𝑆
158156, 157nfrabw 3445 . . . . 5 𝑚{𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))}
159 nfcv 2918 . . . . 5 𝑘{𝑡𝑆 ∣ {𝑦 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙))}
160 nfcv 2918 . . . . 5 𝑙{𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))}
161 nfcv 2918 . . . . 5 𝑗{𝑠𝑆 ∣ {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑘))} = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚))}
162 nfcv 2918 . . . . . . . . . . . 12 𝑦dom (𝐹𝑙)
163132nfdm 5920 . . . . . . . . . . . 12 𝑥dom (𝐹𝑙)
164 nfcv 2918 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥 <
165 nfcv 2918 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥(𝑎 + (1 / 𝑗))
166133, 164, 165nfbr 5141 . . . . . . . . . . . 12 𝑥((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗))
167 nfv 1928 . . . . . . . . . . . 12 𝑦((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))
168 fveq2 6856 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑥 → ((𝐹𝑙)‘𝑦) = ((𝐹𝑙)‘𝑥))
169168breq1d 5104 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → (((𝐹𝑙)‘𝑦) < (𝑎 + (1 / 𝑗)) ↔ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))))
170162, 163, 166, 167, 169cbvrabw 3443 . . . . . . . . . . 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 4160 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑠 → (𝑡 ∩ dom (𝐹𝑙)) = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙)))
173171, 172eqeq12d 2772 . . . . . . . . 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 3418 . . . . . . . 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 2842 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 = 𝑚 → (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚)))
17798fveq1d 6858 . . . . . . . . . . . 12 (𝑙 = 𝑚 → ((𝐹𝑙)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑥))
178177breq1d 5104 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 = 𝑚 → (((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗)) ↔ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))))
179176, 178anbi12d 640 . . . . . . . . . 10 (𝑙 = 𝑚 → ((𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∧ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∧ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗)))))
180179rabbidva2 3410 . . . . . . . . 9 (𝑙 = 𝑚 → {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑙) ∣ ((𝐹𝑙)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))} = {𝑥 ∈ dom (𝐹𝑚) ∣ ((𝐹𝑚)‘𝑥) < (𝑎 + (1 / 𝑗))})
18199ineq2d 4167 . . . . . . . . 9 (𝑙 = 𝑚 → (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑙)) = (𝑠 ∩ dom (𝐹𝑚)))
182180, 181eqeq12d 2772 . . . . . . . 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 2791 . . . . . 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 7393 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = 𝑘 → (1 / 𝑗) = (1 / 𝑘))
186185oveq2d 7401 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 𝑘 → (𝑎 + (1 / 𝑗)) = (𝑎 + (1 / 𝑘)))
187186breq2d 5106 . . . . . . . . 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 2758 . . . . . . 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 2811 . . . . 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 7479 . . . 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 2765 . . 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 47298 . 2 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → {𝑦𝐷 ∣ (𝐺𝑦) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐷))
1951, 2, 42, 126, 194issmfled 47279 1 (𝜑𝐺 ∈ (SMblFn‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 398   = wceq 1554  wcel 2136  wnfc 2903  wrex 3080  {crab 3408  cin 3898  wss 3899   cuni 4859   ciun 4943   ciin 4944   class class class wbr 5094  cmpt 5175  dom cdm 5640  wf 6506  cfv 6510  (class class class)co 7385  cmpo 7387  cr 11062  1c1 11064   + caddc 11066   < clt 11206   / cdiv 11834  cn 12200  cz 12558  cuz 12829  cli 15487  SAlgcsalg 46830  SMblFncsmblfn 47217
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1809  ax-4 1823  ax-5 1924  ax-6 1981  ax-7 2022  ax-8 2138  ax-9 2146  ax-10 2169  ax-11 2185  ax-12 2206  ax-ext 2728  ax-rep 5221  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pow 5316  ax-pr 5384  ax-un 7707  ax-inf2 9586  ax-cc 10382  ax-ac2 10410  ax-cnex 11119  ax-resscn 11120  ax-1cn 11121  ax-icn 11122  ax-addcl 11123  ax-addrcl 11124  ax-mulcl 11125  ax-mulrcl 11126  ax-mulcom 11127  ax-addass 11128  ax-mulass 11129  ax-distr 11130  ax-i2m1 11131  ax-1ne0 11132  ax-1rid 11133  ax-rnegex 11134  ax-rrecex 11135  ax-cnre 11136  ax-pre-lttri 11137  ax-pre-lttrn 11138  ax-pre-ltadd 11139  ax-pre-mulgt0 11140  ax-pre-sup 11141
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 857  df-3or 1096  df-3an 1097  df-tru 1557  df-fal 1567  df-ex 1794  df-nf 1798  df-sb 2085  df-mo 2560  df-eu 2590  df-clab 2735  df-cleq 2748  df-clel 2831  df-nfc 2905  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3071  df-rex 3081  df-rmo 3361  df-reu 3362  df-rab 3409  df-v 3450  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4281  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4577  df-pr 4579  df-op 4583  df-uni 4860  df-int 4900  df-iun 4945  df-iin 4946  df-br 5095  df-opab 5157  df-mpt 5176  df-tr 5202  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-se 5594  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6466  df-fun 6512  df-fn 6513  df-f 6514  df-f1 6515  df-fo 6516  df-f1o 6517  df-fv 6518  df-isom 6519  df-riota 7342  df-ov 7388  df-oprab 7389  df-mpo 7390  df-om 7836  df-1st 7959  df-2nd 7960  df-frecs 8250  df-wrecs 8281  df-recs 8330  df-rdg 8369  df-1o 8425  df-oadd 8429  df-omul 8430  df-er 8666  df-map 8798  df-pm 8799  df-en 8917  df-dom 8918  df-sdom 8919  df-fin 8920  df-sup 9378  df-inf 9379  df-oi 9448  df-card 9887  df-acn 9890  df-ac 10062  df-pnf 11208  df-mnf 11209  df-xr 11210  df-ltxr 11211  df-le 11212  df-sub 11406  df-neg 11407  df-div 11835  df-nn 12201  df-2 12270  df-3 12271  df-n0 12472  df-z 12559  df-uz 12830  df-q 12940  df-rp 12984  df-ioo 13343  df-ico 13345  df-fl 13792  df-seq 14005  df-exp 14065  df-cj 15102  df-re 15103  df-im 15104  df-sqrt 15238  df-abs 15239  df-clim 15491  df-rlim 15492  df-rest 17427  df-salg 46831  df-smblfn 47218
This theorem is referenced by:  smflim2  47328
  Copyright terms: Public domain W3C validator