Theorem smfpreimale 47288

Description: Given a function measurable w.r.t. to a sigma-algebra, the preimage of a closed interval unbounded below is in the subspace sigma-algebra induced by its domain. See Proposition 121B (ii) of [Fremlin1] p. 35 (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
smfpreimale.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
smfpreimale.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (SMblFn‘𝑆))
smfpreimale.d	⊢ 𝐷 = dom 𝐹
smfpreimale.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
smfpreimale	⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝐴} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐷   𝑥,𝐹

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝑆(𝑥)

Proof of Theorem smfpreimale

Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		smfpreimale.a	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
2		smfpreimale.f	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (SMblFn‘𝑆))
3		smfpreimale.s	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
4		smfpreimale.d	. . . . 5 ⊢ 𝐷 = dom 𝐹
5	3, 4	issmfle 47279	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ (SMblFn‘𝑆) ↔ (𝐷 ⊆ ∪ 𝑆 ∧ 𝐹:𝐷⟶ℝ ∧ ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))))
6	2, 5	mpbid 234	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ⊆ ∪ 𝑆 ∧ 𝐹:𝐷⟶ℝ ∧ ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷)))
7	6	simp3d 1156	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
8		breq2 5101	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → ((𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎 ↔ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝐴))
9	8	rabbidv 3420	. . . 4 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎} = {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝐴})
10	9	eleq1d 2846	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → ({𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷) ↔ {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝐴} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷)))
11	10	rspcva 3578	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ ∀𝑎 ∈ ℝ {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝑎} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷)) → {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝐴} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
12	1, 7, 11	syl2anc 593	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐷 ∣ (𝐹‘𝑥) ≤ 𝐴} ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1097   = wceq 1559   ∈ wcel 2141  ∀wral 3075  {crab 3413   ⊆ wss 3902  ∪ cuni 4862   class class class wbr 5097  dom cdm 5643  ⟶wf 6511  ‘cfv 6515  (class class class)co 7390  ℝcr 11065   ≤ cle 11210   ↾_t crest 17439  SAlgcsalg 46842  SMblFncsmblfn 47229

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5224  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5319  ax-pr 5387  ax-un 7712  ax-inf2 9589  ax-cc 10385  ax-ac2 10413  ax-cnex 11122  ax-resscn 11123  ax-1cn 11124  ax-icn 11125  ax-addcl 11126  ax-addrcl 11127  ax-mulcl 11128  ax-mulrcl 11129  ax-mulcom 11130  ax-addass 11131  ax-mulass 11132  ax-distr 11133  ax-i2m1 11134  ax-1ne0 11135  ax-1rid 11136  ax-rnegex 11137  ax-rrecex 11138  ax-cnre 11139  ax-pre-lttri 11140  ax-pre-lttrn 11141  ax-pre-ltadd 11142  ax-pre-mulgt0 11143  ax-pre-sup 11144

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4903  df-iun 4948  df-iin 4949  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-se 5597  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6282  df-ord 6343  df-on 6344  df-lim 6345  df-suc 6346  df-iota 6471  df-fun 6517  df-fn 6518  df-f 6519  df-f1 6520  df-fo 6521  df-f1o 6522  df-fv 6523  df-isom 6524  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7841  df-1st 7964  df-2nd 7965  df-frecs 8255  df-wrecs 8286  df-recs 8335  df-rdg 8374  df-1o 8430  df-er 8671  df-map 8803  df-pm 8804  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-fin 8924  df-sup 9381  df-inf 9382  df-card 9890  df-acn 9893  df-ac 10065  df-pnf 11211  df-mnf 11212  df-xr 11213  df-ltxr 11214  df-le 11215  df-sub 11409  df-neg 11410  df-div 11838  df-nn 12204  df-n0 12475  df-z 12562  df-uz 12833  df-q 12943  df-rp 12987  df-ioo 13346  df-ico 13348  df-fl 13795  df-rest 17441  df-salg 46843  df-smblfn 47230

This theorem is referenced by: (None)