Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  smfsuplem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smfsuplem1 43070
Description: The supremum of a countable set of sigma-measurable functions is sigma-measurable. Proposition 121F (b) of [Fremlin1] p. 38 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smfsuplem1.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
smfsuplem1.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
smfsuplem1.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smfsuplem1.f (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
smfsuplem1.d 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦}
smfsuplem1.g 𝐺 = (𝑥𝐷 ↦ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
smfsuplem1.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
smfsuplem1.h (𝜑𝐻:𝑍𝑆)
smfsuplem1.i ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) = ((𝐻𝑛) ∩ dom (𝐹𝑛)))
Assertion
Ref Expression
smfsuplem1 (𝜑 → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ∈ (𝑆t 𝐷))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛,𝑥   𝐷,𝑛,𝑥,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝑛,𝐺,𝑥   𝑛,𝐻,𝑥,𝑦   𝑛,𝑀   𝑆,𝑛   𝑛,𝑍,𝑥,𝑦   𝜑,𝑛,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦)   𝑆(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑛)   𝐺(𝑦)   𝑀(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem smfsuplem1
StepHypRef Expression
1 smfsuplem1.s . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
21adantr 483 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
3 smfsuplem1.f . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
43ffvelrnda 6844 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛) ∈ (SMblFn‘𝑆))
5 eqid 2819 . . . . . . . . . . . 12 dom (𝐹𝑛) = dom (𝐹𝑛)
62, 4, 5smff 42994 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛):dom (𝐹𝑛)⟶ℝ)
76ffnd 6508 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐹𝑛) Fn dom (𝐹𝑛))
87adantr 483 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐹𝑛) Fn dom (𝐹𝑛))
9 smfsuplem1.d . . . . . . . . . . . . 13 𝐷 = {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦}
10 ssrab2 4054 . . . . . . . . . . . . 13 {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦} ⊆ 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)
119, 10eqsstri 3999 . . . . . . . . . . . 12 𝐷 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛)
12 iinss2 4972 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛𝑍 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ⊆ dom (𝐹𝑛))
1311, 12sstrid 3976 . . . . . . . . . . 11 (𝑛𝑍𝐷 ⊆ dom (𝐹𝑛))
1413ad2antlr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐷 ⊆ dom (𝐹𝑛))
15 cnvimass 5942 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ dom 𝐺
1615sseli 3961 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
1716adantl 484 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
18 nfv 1908 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛(𝜑𝑥𝐷)
19 smfsuplem1.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
20 uzid 12250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
22 smfsuplem1.z . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑍 = (ℤ𝑀)
2321, 22eleqtrrdi 2922 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑀𝑍)
2423ne0d 4299 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑍 ≠ ∅)
2524adantr 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝐷) → 𝑍 ≠ ∅)
266adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐷) ∧ 𝑛𝑍) → (𝐹𝑛):dom (𝐹𝑛)⟶ℝ)
2712adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥𝐷𝑛𝑍) → 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ⊆ dom (𝐹𝑛))
2811sseli 3961 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥𝐷𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
2928adantr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥𝐷𝑛𝑍) → 𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛))
3027, 29sseldd 3966 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥𝐷𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
3130adantll 712 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐷) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
3226, 31ffvelrnd 6845 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐷) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
339rabeq2i 3486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥𝐷 ↔ (𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦))
3433simprbi 499 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥𝐷 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦)
3534adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝐷) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦)
3618, 25, 32, 35suprclrnmpt 41507 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐷) → sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ) ∈ ℝ)
37 smfsuplem1.g . . . . . . . . . . . . . 14 𝐺 = (𝑥𝐷 ↦ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
3836, 37fmptd 6871 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐺:𝐷⟶ℝ)
3938fdmd 6516 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → dom 𝐺 = 𝐷)
4039ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → dom 𝐺 = 𝐷)
4117, 40eleqtrd 2913 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥𝐷)
4214, 41sseldd 3966 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
43 mnfxr 10690 . . . . . . . . . . 11 -∞ ∈ ℝ*
4443a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ ∈ ℝ*)
45 smfsuplem1.a . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
4645rexrd 10683 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
4746ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
4832an32s 650 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐷) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
4941, 48syldan 593 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
5049rexrd 10683 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ*)
5149mnfltd 12511 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ < ((𝐹𝑛)‘𝑥))
5216adantl 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
5338ffdmd 6530 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐺:dom 𝐺⟶ℝ)
5453ffvelrnda 6844 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ dom 𝐺) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
5552, 54syldan 593 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
5655adantlr 713 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
5745ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ)
58 an32 644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐷) ↔ ((𝜑𝑥𝐷) ∧ 𝑛𝑍))
5958biimpi 218 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐷) → ((𝜑𝑥𝐷) ∧ 𝑛𝑍))
6018, 32, 35suprubrnmpt 41509 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝐷) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6159, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐷) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6237a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐺 = (𝑥𝐷 ↦ sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < )))
6362, 36fvmpt2d 6774 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐷) → (𝐺𝑥) = sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6463adantlr 713 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐷) → (𝐺𝑥) = sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6561, 64breqtrrd 5085 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥𝐷) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ (𝐺𝑥))
6641, 65syldan 593 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ (𝐺𝑥))
6743a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ ∈ ℝ*)
6846adantr 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
69 simpr 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
7038ffnd 6508 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐺 Fn 𝐷)
71 elpreima 6821 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐺 Fn 𝐷 → (𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥𝐷 ∧ (𝐺𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
7270, 71syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥𝐷 ∧ (𝐺𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
7372adantr 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥𝐷 ∧ (𝐺𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
7469, 73mpbid 234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥𝐷 ∧ (𝐺𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴)))
7574simprd 498 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
7667, 68, 75iocleubd 41819 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺𝑥) ≤ 𝐴)
7776adantlr 713 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺𝑥) ≤ 𝐴)
7849, 56, 57, 66, 77letrd 10789 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
7944, 47, 50, 51, 78eliocd 41767 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
808, 42, 79elpreimad 6822 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
8180ssd 41329 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
82 smfsuplem1.i . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) = ((𝐻𝑛) ∩ dom (𝐹𝑛)))
83 inss1 4203 . . . . . . . 8 ((𝐻𝑛) ∩ dom (𝐹𝑛)) ⊆ (𝐻𝑛)
8482, 83eqsstrdi 4019 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻𝑛))
8581, 84sstrd 3975 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻𝑛))
8685ralrimiva 3180 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑛𝑍 (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻𝑛))
87 ssiin 4970 . . . . 5 ((𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ↔ ∀𝑛𝑍 (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻𝑛))
8886, 87sylibr 236 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ 𝑛𝑍 (𝐻𝑛))
8915, 38fssdm 6523 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ 𝐷)
9088, 89ssind 4207 . . 3 (𝜑 → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
91 iniin1 41376 . . . . 5 (𝑍 ≠ ∅ → ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷) = 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
9224, 91syl 17 . . . 4 (𝜑 → ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷) = 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
9370adantr 483 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝐺 Fn 𝐷)
94 simpr 487 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
9523adantr 483 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑀𝑍)
96 fveq2 6663 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 → (𝐻𝑛) = (𝐻𝑀))
9796ineq1d 4186 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑀 → ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷) = ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷))
9897eleq2d 2896 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑀 → (𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷)))
9994, 95, 98eliind 41318 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷))
100 elinel2 4171 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷) → 𝑥𝐷)
10199, 100syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥𝐷)
10243a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → -∞ ∈ ℝ*)
10346adantr 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
10463, 36eqeltrd 2911 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐷) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
105104rexrd 10683 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐷) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ*)
106101, 105syldan 593 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ*)
107100adantl 484 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷)) → 𝑥𝐷)
108107, 104syldan 593 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷)) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
109108mnfltd 12511 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐻𝑀) ∩ 𝐷)) → -∞ < (𝐺𝑥))
11099, 109syldan 593 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → -∞ < (𝐺𝑥))
111101, 63syldan 593 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺𝑥) = sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
112 nfv 1908 . . . . . . . . . . 11 𝑛𝜑
113 nfcv 2975 . . . . . . . . . . . 12 𝑛𝑥
114 nfii1 4945 . . . . . . . . . . . 12 𝑛 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)
115113, 114nfel 2990 . . . . . . . . . . 11 𝑛 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)
116112, 115nfan 1893 . . . . . . . . . 10 𝑛(𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
117 simpll 765 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝜑)
118 simpr 487 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
119 eliinid 41362 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
120119adantll 712 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
121 elinel1 4170 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷) → 𝑥 ∈ (𝐻𝑛))
1221213ad2ant3 1129 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ (𝐻𝑛))
123 elinel2 4171 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷) → 𝑥𝐷)
124123adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥𝐷)
12530ancoms 461 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛𝑍𝑥𝐷) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
126124, 125syldan 593 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
1271263adant1 1124 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛))
128122, 127elind 4169 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ dom (𝐹𝑛)))
129823adant3 1126 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) = ((𝐻𝑛) ∩ dom (𝐹𝑛)))
130128, 129eleqtrrd 2914 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
13143a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ ∈ ℝ*)
132463ad2ant1 1127 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
133 simp3 1132 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
134 elpreima 6821 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹𝑛) Fn dom (𝐹𝑛) → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∧ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
1357, 134syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∧ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
1361353adant3 1126 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∧ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
137133, 136mpbid 234 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ dom (𝐹𝑛) ∧ ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴)))
138137simprd 498 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
139131, 132, 138iocleubd 41819 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐹𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
140130, 139syld3an3 1403 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
141117, 118, 120, 140syl3anc 1365 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
142141ex 415 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝑛𝑍 → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴))
143116, 142ralrimi 3214 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
14424adantr 483 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑍 ≠ ∅)
145101, 32syldanl 603 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛𝑍) → ((𝐹𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
146101, 34syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦)
14745adantr 483 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝐴 ∈ ℝ)
148116, 144, 145, 146, 147suprleubrnmpt 41680 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → (sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ) ≤ 𝐴 ↔ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴))
149143, 148mpbird 259 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → sup(ran (𝑛𝑍 ↦ ((𝐹𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ) ≤ 𝐴)
150111, 149eqbrtrd 5079 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺𝑥) ≤ 𝐴)
151102, 103, 106, 110, 150eliocd 41767 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
15293, 101, 151elpreimad 6822 . . . . 5 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
153152ssd 41329 . . . 4 (𝜑 𝑛𝑍 ((𝐻𝑛) ∩ 𝐷) ⊆ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
15492, 153eqsstrd 4003 . . 3 (𝜑 → ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷) ⊆ (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
15590, 154eqssd 3982 . 2 (𝜑 → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) = ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷))
156 eqid 2819 . . . . 5 {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦} = {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦}
157 fvex 6676 . . . . . . . . 9 (𝐹𝑛) ∈ V
158157dmex 7608 . . . . . . . 8 dom (𝐹𝑛) ∈ V
159158rgenw 3148 . . . . . . 7 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∈ V
160159a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∈ V)
16124, 160iinexd 41384 . . . . 5 (𝜑 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∈ V)
162156, 161rabexd 5227 . . . 4 (𝜑 → {𝑥 𝑛𝑍 dom (𝐹𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛𝑍 ((𝐹𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦} ∈ V)
1639, 162eqeltrid 2915 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ V)
16422uzct 41310 . . . . 5 𝑍 ≼ ω
165164a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑍 ≼ ω)
166 smfsuplem1.h . . . . 5 (𝜑𝐻:𝑍𝑆)
167166ffvelrnda 6844 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐻𝑛) ∈ 𝑆)
1681, 165, 24, 167saliincl 42595 . . 3 (𝜑 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∈ 𝑆)
169 eqid 2819 . . 3 ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷) = ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷)
1701, 163, 168, 169elrestd 41359 . 2 (𝜑 → ( 𝑛𝑍 (𝐻𝑛) ∩ 𝐷) ∈ (𝑆t 𝐷))
171155, 170eqeltrd 2911 1 (𝜑 → (𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ∈ (𝑆t 𝐷))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 398  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2107  wne 3014  wral 3136  wrex 3137  {crab 3140  Vcvv 3493  cin 3933  wss 3934  c0 4289   ciin 4911   class class class wbr 5057  cmpt 5137  ccnv 5547  dom cdm 5548  ran crn 5549  cima 5551   Fn wfn 6343  wf 6344  cfv 6348  (class class class)co 7148  ωcom 7572  cdom 8499  supcsup 8896  cr 10528  -∞cmnf 10665  *cxr 10666   < clt 10667  cle 10668  cz 11973  cuz 12235  (,]cioc 12731  t crest 16686  SAlgcsalg 42578  SMblFncsmblfn 42962
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2791  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-inf2 9096  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-iin 4913  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-1o 8094  df-oadd 8098  df-omul 8099  df-er 8281  df-map 8400  df-pm 8401  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-sup 8898  df-oi 8966  df-card 9360  df-acn 9363  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-ioo 12734  df-ioc 12735  df-ico 12736  df-rest 16688  df-salg 42579  df-smblfn 42963
This theorem is referenced by:  smfsuplem2  43071
  Copyright terms: Public domain W3C validator