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

Theorem smfrec 41517
Description: The reciprocal of a sigma-measurable functions is sigma-measurable. First part of Proposition 121E (e) of [Fremlin1] p. 38 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smfrec.x 𝑥𝜑
smfrec.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smfrec.a (𝜑𝐴𝑉)
smfrec.b ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
smfrec.m (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
smfrec.e 𝐶 = {𝑥𝐴𝐵 ≠ 0}
Assertion
Ref Expression
smfrec (𝜑 → (𝑥𝐶 ↦ (1 / 𝐵)) ∈ (SMblFn‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝑆(𝑥)   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem smfrec
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smfrec.x . 2 𝑥𝜑
2 nfv 1995 . 2 𝑎𝜑
3 smfrec.s . 2 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
4 smfrec.e . . . 4 𝐶 = {𝑥𝐴𝐵 ≠ 0}
5 ssrab2 3837 . . . 4 {𝑥𝐴𝐵 ≠ 0} ⊆ 𝐴
64, 5eqsstri 3785 . . 3 𝐶𝐴
7 eqid 2771 . . . . . 6 (𝑥𝐴𝐵) = (𝑥𝐴𝐵)
8 smfrec.b . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
91, 7, 8dmmptdf 39936 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑥𝐴𝐵) = 𝐴)
109eqcomd 2777 . . . 4 (𝜑𝐴 = dom (𝑥𝐴𝐵))
11 smfrec.m . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
12 eqid 2771 . . . . 5 dom (𝑥𝐴𝐵) = dom (𝑥𝐴𝐵)
133, 11, 12smfdmss 41463 . . . 4 (𝜑 → dom (𝑥𝐴𝐵) ⊆ 𝑆)
1410, 13eqsstrd 3789 . . 3 (𝜑𝐴 𝑆)
156, 14syl5ss 3764 . 2 (𝜑𝐶 𝑆)
16 1red 10258 . . 3 ((𝜑𝑥𝐶) → 1 ∈ ℝ)
176sseli 3749 . . . . 5 (𝑥𝐶𝑥𝐴)
1817adantl 467 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐶) → 𝑥𝐴)
1918, 8syldan 573 . . 3 ((𝜑𝑥𝐶) → 𝐵 ∈ ℝ)
204eleq2i 2842 . . . . . 6 (𝑥𝐶𝑥 ∈ {𝑥𝐴𝐵 ≠ 0})
2120biimpi 206 . . . . 5 (𝑥𝐶𝑥 ∈ {𝑥𝐴𝐵 ≠ 0})
22 rabidim2 39806 . . . . 5 (𝑥 ∈ {𝑥𝐴𝐵 ≠ 0} → 𝐵 ≠ 0)
2321, 22syl 17 . . . 4 (𝑥𝐶𝐵 ≠ 0)
2423adantl 467 . . 3 ((𝜑𝑥𝐶) → 𝐵 ≠ 0)
2516, 19, 24redivcld 11056 . 2 ((𝜑𝑥𝐶) → (1 / 𝐵) ∈ ℝ)
26 nfv 1995 . . . . . . 7 𝑥 𝑎 ∈ ℝ
271, 26nfan 1980 . . . . . 6 𝑥(𝜑𝑎 ∈ ℝ)
28 nfv 1995 . . . . . 6 𝑥0 < 𝑎
2927, 28nfan 1980 . . . . 5 𝑥((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎)
3019ad4ant14 1208 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐵 ∈ ℝ)
3123adantl 467 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐵 ≠ 0)
32 simpl 468 . . . . . . 7 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑎) → 𝑎 ∈ ℝ)
33 simpr 471 . . . . . . 7 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑎) → 0 < 𝑎)
3432, 33elrpd 12073 . . . . . 6 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑎) → 𝑎 ∈ ℝ+)
3534adantll 687 . . . . 5 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → 𝑎 ∈ ℝ+)
3629, 30, 31, 35pimrecltpos 41440 . . . 4 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} = ({𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝑎) < 𝐵} ∪ {𝑥𝐶𝐵 < 0}))
37 smfrec.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴𝑉)
384, 37rabexd 4948 . . . . . . 7 (𝜑𝐶 ∈ V)
39 eqid 2771 . . . . . . 7 (𝑆t 𝐶) = (𝑆t 𝐶)
403, 38, 39subsalsal 41095 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆t 𝐶) ∈ SAlg)
4140ad2antrr 699 . . . . 5 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → (𝑆t 𝐶) ∈ SAlg)
423adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑆 ∈ SAlg)
4342adantr 466 . . . . . 6 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → 𝑆 ∈ SAlg)
446a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐶𝐴)
453, 11, 44sssmfmpt 41480 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥𝐶𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
4645adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → (𝑥𝐶𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
4746adantr 466 . . . . . 6 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → (𝑥𝐶𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
4834rprecred 12087 . . . . . . 7 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑎) → (1 / 𝑎) ∈ ℝ)
4948adantll 687 . . . . . 6 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → (1 / 𝑎) ∈ ℝ)
5029, 43, 30, 47, 49smfpimgtmpt 41510 . . . . 5 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝑎) < 𝐵} ∈ (𝑆t 𝐶))
51 0red 10244 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
521, 3, 19, 45, 51smfpimltmpt 41476 . . . . . 6 (𝜑 → {𝑥𝐶𝐵 < 0} ∈ (𝑆t 𝐶))
5352ad2antrr 699 . . . . 5 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → {𝑥𝐶𝐵 < 0} ∈ (𝑆t 𝐶))
5441, 50, 53saluncld 41084 . . . 4 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → ({𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝑎) < 𝐵} ∪ {𝑥𝐶𝐵 < 0}) ∈ (𝑆t 𝐶))
5536, 54eqeltrd 2850 . . 3 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 0 < 𝑎) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
56 nfv 1995 . . . . . . . 8 𝑥 𝑎 = 0
571, 56nfan 1980 . . . . . . 7 𝑥(𝜑𝑎 = 0)
58 breq2 4791 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 0 → ((1 / 𝐵) < 𝑎 ↔ (1 / 𝐵) < 0))
5958ad2antlr 700 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎 = 0) ∧ 𝑥𝐶) → ((1 / 𝐵) < 𝑎 ↔ (1 / 𝐵) < 0))
6019, 24reclt0 40131 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐶) → (𝐵 < 0 ↔ (1 / 𝐵) < 0))
6160bicomd 213 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐶) → ((1 / 𝐵) < 0 ↔ 𝐵 < 0))
6261adantlr 688 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎 = 0) ∧ 𝑥𝐶) → ((1 / 𝐵) < 0 ↔ 𝐵 < 0))
6359, 62bitrd 268 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 = 0) ∧ 𝑥𝐶) → ((1 / 𝐵) < 𝑎𝐵 < 0))
6457, 63rabbida 39796 . . . . . 6 ((𝜑𝑎 = 0) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} = {𝑥𝐶𝐵 < 0})
6552adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑𝑎 = 0) → {𝑥𝐶𝐵 < 0} ∈ (𝑆t 𝐶))
6664, 65eqeltrd 2850 . . . . 5 ((𝜑𝑎 = 0) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
6766ad4ant14 1208 . . . 4 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ 𝑎 = 0) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
68 simpll 744 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → (𝜑𝑎 ∈ ℝ))
69 simpll 744 . . . . . . 7 (((𝑎 ∈ ℝ ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → 𝑎 ∈ ℝ)
70 0red 10244 . . . . . . 7 (((𝑎 ∈ ℝ ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → 0 ∈ ℝ)
71 neqne 2951 . . . . . . . 8 𝑎 = 0 → 𝑎 ≠ 0)
7271adantl 467 . . . . . . 7 (((𝑎 ∈ ℝ ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → 𝑎 ≠ 0)
73 simplr 746 . . . . . . 7 (((𝑎 ∈ ℝ ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → ¬ 0 < 𝑎)
7469, 70, 72, 73lttri5d 40031 . . . . . 6 (((𝑎 ∈ ℝ ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → 𝑎 < 0)
7574adantlll 691 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → 𝑎 < 0)
76 nfv 1995 . . . . . . . 8 𝑥 𝑎 < 0
7727, 76nfan 1980 . . . . . . 7 𝑥((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0)
788adantlr 688 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
7917, 78sylan2 574 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐵 ∈ ℝ)
8079adantlr 688 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐵 ∈ ℝ)
8123adantl 467 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐵 ≠ 0)
82 simpr 471 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
8382adantr 466 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → 𝑎 ∈ ℝ)
84 simpr 471 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → 𝑎 < 0)
8577, 80, 81, 83, 84pimrecltneg 41454 . . . . . 6 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} = {𝑥𝐶𝐵 ∈ ((1 / 𝑎)(,)0)})
8642adantr 466 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → 𝑆 ∈ SAlg)
8738ad2antrr 699 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → 𝐶 ∈ V)
8846adantr 466 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → (𝑥𝐶𝐵) ∈ (SMblFn‘𝑆))
89 1red 10258 . . . . . . . . . 10 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 0) → 1 ∈ ℝ)
90 simpl 468 . . . . . . . . . 10 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 0) → 𝑎 ∈ ℝ)
91 lt0ne0 10697 . . . . . . . . . 10 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 0) → 𝑎 ≠ 0)
9289, 90, 91redivcld 11056 . . . . . . . . 9 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 0) → (1 / 𝑎) ∈ ℝ)
9392adantll 687 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → (1 / 𝑎) ∈ ℝ)
9493rexrd 10292 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → (1 / 𝑎) ∈ ℝ*)
9551ad2antrr 699 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → 0 ∈ ℝ)
9695rexrd 10292 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → 0 ∈ ℝ*)
9777, 86, 87, 80, 88, 94, 96smfpimioompt 41514 . . . . . 6 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → {𝑥𝐶𝐵 ∈ ((1 / 𝑎)(,)0)} ∈ (𝑆t 𝐶))
9885, 97eqeltrd 2850 . . . . 5 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 0) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
9968, 75, 98syl2anc 567 . . . 4 ((((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ ¬ 0 < 𝑎) ∧ ¬ 𝑎 = 0) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
10067, 99pm2.61dan 807 . . 3 (((𝜑𝑎 ∈ ℝ) ∧ ¬ 0 < 𝑎) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
10155, 100pm2.61dan 807 . 2 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → {𝑥𝐶 ∣ (1 / 𝐵) < 𝑎} ∈ (𝑆t 𝐶))
1021, 2, 3, 15, 25, 101issmfdmpt 41478 1 (𝜑 → (𝑥𝐶 ↦ (1 / 𝐵)) ∈ (SMblFn‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1631  wnf 1856  wcel 2145  wne 2943  {crab 3065  Vcvv 3351  cun 3722  wss 3724   cuni 4575   class class class wbr 4787  cmpt 4864  dom cdm 5250  cfv 6032  (class class class)co 6794  cr 10138  0cc0 10139  1c1 10140   < clt 10277   / cdiv 10887  +crp 12036  (,)cioo 12381  t crest 16290  SAlgcsalg 41046  SMblFncsmblfn 41430
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7097  ax-inf2 8703  ax-cc 9460  ax-ac2 9488  ax-cnex 10195  ax-resscn 10196  ax-1cn 10197  ax-icn 10198  ax-addcl 10199  ax-addrcl 10200  ax-mulcl 10201  ax-mulrcl 10202  ax-mulcom 10203  ax-addass 10204  ax-mulass 10205  ax-distr 10206  ax-i2m1 10207  ax-1ne0 10208  ax-1rid 10209  ax-rnegex 10210  ax-rrecex 10211  ax-cnre 10212  ax-pre-lttri 10213  ax-pre-lttrn 10214  ax-pre-ltadd 10215  ax-pre-mulgt0 10216  ax-pre-sup 10217
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 829  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3589  df-csb 3684  df-dif 3727  df-un 3729  df-in 3731  df-ss 3738  df-pss 3740  df-nul 4065  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-int 4613  df-iun 4657  df-iin 4658  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-se 5210  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5824  df-ord 5870  df-on 5871  df-lim 5872  df-suc 5873  df-iota 5995  df-fun 6034  df-fn 6035  df-f 6036  df-f1 6037  df-fo 6038  df-f1o 6039  df-fv 6040  df-isom 6041  df-riota 6755  df-ov 6797  df-oprab 6798  df-mpt2 6799  df-om 7214  df-1st 7316  df-2nd 7317  df-wrecs 7560  df-recs 7622  df-rdg 7660  df-1o 7714  df-oadd 7718  df-er 7897  df-map 8012  df-pm 8013  df-en 8111  df-dom 8112  df-sdom 8113  df-fin 8114  df-sup 8505  df-inf 8506  df-card 8966  df-acn 8969  df-ac 9140  df-pnf 10279  df-mnf 10280  df-xr 10281  df-ltxr 10282  df-le 10283  df-sub 10471  df-neg 10472  df-div 10888  df-nn 11224  df-n0 11496  df-z 11581  df-uz 11890  df-q 11993  df-rp 12037  df-ioo 12385  df-ico 12387  df-fl 12802  df-rest 16292  df-salg 41047  df-smblfn 41431
This theorem is referenced by:  smfdiv  41525
  Copyright terms: Public domain W3C validator