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 48094
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 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
smfsuplem1.z 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
smfsuplem1.s (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
smfsuplem1.f (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
smfsuplem1.d 𝐷 = {𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦}
smfsuplem1.g 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
smfsuplem1.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
smfsuplem1.h (𝜑 → 𝐻:𝑍⟶𝑆)
smfsuplem1.i ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) = ((𝐻‘𝑛) ∩ dom (𝐹‘𝑛)))
Assertion
Ref Expression
smfsuplem1 (𝜑 → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ∈ (𝑆 ↾t 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 (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
21adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑆 ∈ SAlg)
3 smfsuplem1.f . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
43ffvelcdmda 7116 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑛) ∈ (SMblFn‘𝑆))
5 eqid 2763 . . . . . . . . . . . 12 dom (𝐹‘𝑛) = dom (𝐹‘𝑛)
62, 4, 5smff 48015 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑛):dom (𝐹‘𝑛)⟶ℝ)
76ffnd 6740 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑛) Fn dom (𝐹‘𝑛))
87adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐹‘𝑛) Fn dom (𝐹‘𝑛))
9 smfsuplem1.d . . . . . . . . . . . . 13 𝐷 = {𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦}
10 ssrab2 4008 . . . . . . . . . . . . 13 {𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦} ⊆ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛)
119, 10eqsstri 3959 . . . . . . . . . . . 12 𝐷 ⊆ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛)
12 iinss2 5021 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ 𝑍 → ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ⊆ dom (𝐹‘𝑛))
1311, 12sstrid 3924 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝐷 ⊆ dom (𝐹‘𝑛))
1413ad2antlr 740 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐷 ⊆ dom (𝐹‘𝑛))
15 cnvimass 6217 . . . . . . . . . . . . 13 (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ dom 𝐺
1615sseli 3909 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
1716adantl 487 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
18 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . 15 Ⅎ𝑛(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷)
19 smfsuplem1.m . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
20 uzid 13020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
2119, 20syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
22 smfsuplem1.z . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2321, 22eleqtrrdi 2875 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑍)
2423ne0d 4291 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑍 ≠ ∅)
2524adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → 𝑍 ≠ ∅)
266adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑛):dom (𝐹‘𝑛)⟶ℝ)
2712adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ⊆ dom (𝐹‘𝑛))
2811sseli 3909 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ 𝐷 → 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛))
2928adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛))
3027, 29sseldd 3914 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛))
3130adantll 727 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛))
3226, 31ffvelcdmd 7117 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
339reqabi 3438 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ 𝐷 ↔ (𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦))
3433simprbi 503 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ 𝐷 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦)
3534adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦)
3618, 25, 32, 35suprclrnmpt 46536 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ) ∈ ℝ)
37 smfsuplem1.g . . . . . . . . . . . . . 14 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
3836, 37fmptd 7146 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐺:𝐷⟶ℝ)
3938fdmd 6750 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → dom 𝐺 = 𝐷)
4039ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → dom 𝐺 = 𝐷)
4117, 40eleqtrd 2866 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ 𝐷)
4214, 41sseldd 3914 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛))
43 mnfxr 11405 . . . . . . . . . . 11 -∞ ∈ ℝ*
4443a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ ∈ ℝ*)
45 smfsuplem1.a . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
4645rexrd 11398 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ*)
4746ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
4832an32s 665 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
4941, 48syldan 603 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
5049rexrd 11398 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ*)
5149mnfltd 13293 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ < ((𝐹‘𝑛)‘𝑥))
5216adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
5338ffdmd 6770 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐺:dom 𝐺⟶ℝ)
5453ffvelcdmda 7116 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐺) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
5552, 54syldan 603 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
5655adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
5745ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ)
58 an32 659 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍))
5958biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍))
6018, 32, 35suprubrnmpt 46538 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6159, 60syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6237a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < )))
6362, 36fvmpt2d 7038 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝐺‘𝑥) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6463adantlr 728 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝐺‘𝑥) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
6561, 64breqtrrd 5139 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ (𝐺‘𝑥))
6641, 65syldan 603 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ (𝐺‘𝑥))
6743a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ ∈ ℝ*)
6846adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
69 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
7038ffnd 6740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐺 Fn 𝐷)
71 elpreima 7088 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐺 Fn 𝐷 → (𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
7270, 71syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
7372adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
7469, 73mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴)))
7574simprd 501 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
7667, 68, 75iocleubd 46843 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺‘𝑥) ≤ 𝐴)
7776adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → (𝐺‘𝑥) ≤ 𝐴)
7849, 56, 57, 66, 77letrd 11506 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
7944, 47, 50, 51, 78eliocd 46792 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
808, 42, 79elpreimad 7090 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
8180ssd 46370 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
82 smfsuplem1.i . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) = ((𝐻‘𝑛) ∩ dom (𝐹‘𝑛)))
83 inss1 4136 . . . . . . . 8 ((𝐻‘𝑛) ∩ dom (𝐹‘𝑛)) ⊆ (𝐻‘𝑛)
8482, 83eqsstrdi 3957 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻‘𝑛))
8581, 84sstrd 3923 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻‘𝑛))
8685ralrimiva 3158 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ 𝑍 (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻‘𝑛))
87 ssiin 5019 . . . . 5 ((◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (𝐻‘𝑛))
8886, 87sylibr 237 . . . 4 (𝜑 → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛))
8915, 38fssdm 6759 . . . 4 (𝜑 → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ 𝐷)
9088, 89ssind 4140 . . 3 (𝜑 → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ⊆ (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
91 iniin1 46413 . . . . 5 (𝑍 ≠ ∅ → (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) = ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
9224, 91syl 18 . . . 4 (𝜑 → (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) = ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
9370adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝐺 Fn 𝐷)
94 simpr 490 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
9523adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑀 ∈ 𝑍)
96 fveq2 6916 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 → (𝐻‘𝑛) = (𝐻‘𝑀))
9796ineq1d 4119 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑀 → ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) = ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷))
9897eleq2d 2850 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑀 → (𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷)))
9994, 95, 98eliind 46362 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷))
100 elinel2 4102 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷) → 𝑥 ∈ 𝐷)
10199, 100syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ 𝐷)
10243a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → -∞ ∈ ℝ*)
10346adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
10463, 36eqeltrd 2864 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
105104rexrd 11398 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ*)
106101, 105syldan 603 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ*)
107100adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ 𝐷)
108107, 104syldan 603 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷)) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
109108mnfltd 13293 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑀) ∩ 𝐷)) → -∞ < (𝐺‘𝑥))
11099, 109syldan 603 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → -∞ < (𝐺‘𝑥))
111101, 63syldan 603 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺‘𝑥) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ))
112 nfv 1949 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑛𝜑
113 nfcv 2926 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑛𝑥
114 nfii1 4992 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑛∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)
115113, 114nfel 2940 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑛 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)
116112, 115nfan 1934 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑛(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
117 simpll 779 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝜑)
118 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
119 eliinid 46399 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
120119adantll 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
121 elinel1 4101 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) → 𝑥 ∈ (𝐻‘𝑛))
1221213ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ (𝐻‘𝑛))
123 elinel2 4102 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) → 𝑥 ∈ 𝐷)
124123adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ 𝐷)
12530ancoms 464 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → 𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛))
126124, 125syldan 603 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛))
1271263adant1 1148 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛))
128122, 127elind 4100 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ dom (𝐹‘𝑛)))
129823adant3 1150 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) = ((𝐻‘𝑛) ∩ dom (𝐹‘𝑛)))
130128, 129eleqtrrd 2867 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
13143a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → -∞ ∈ ℝ*)
132463ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
133 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)))
134 elpreima 7088 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹‘𝑛) Fn dom (𝐹‘𝑛) → (𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛) ∧ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
1357, 134syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛) ∧ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
1361353adant3 1150 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴)) ↔ (𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛) ∧ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))))
137133, 136mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → (𝑥 ∈ dom (𝐹‘𝑛) ∧ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴)))
138137simprd 501 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
139131, 132, 138iocleubd 46843 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ (◡(𝐹‘𝑛) “ (-∞(,]𝐴))) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
140130, 139syld3an3 1437 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ∈ ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
141117, 118, 120, 140syl3anc 1399 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
142141ex 418 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝑛 ∈ 𝑍 → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴))
143116, 142ralrimi 3264 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴)
14424adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑍 ≠ ∅)
145101, 32syldanl 614 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ∈ ℝ)
146101, 34syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦)
14745adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝐴 ∈ ℝ)
148116, 144, 145, 146, 147suprleubrnmpt 46705 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ) ≤ 𝐴 ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝐴))
149143, 148mpbird 260 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐹‘𝑛)‘𝑥)), ℝ, < ) ≤ 𝐴)
150111, 149eqbrtrd 5133 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺‘𝑥) ≤ 𝐴)
151102, 103, 106, 110, 150eliocd 46792 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → (𝐺‘𝑥) ∈ (-∞(,]𝐴))
15293, 101, 151elpreimad 7090 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)) → 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
153152ssd 46370 . . . 4 (𝜑 → ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) ⊆ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
15492, 153eqsstrd 3947 . . 3 (𝜑 → (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) ⊆ (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)))
15590, 154eqssd 3930 . 2 (𝜑 → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) = (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷))
156 eqid 2763 . . . . 5 {𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦} = {𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦}
157 fvex 6929 . . . . . . . . 9 (𝐹‘𝑛) ∈ V
158157dmex 7955 . . . . . . . 8 dom (𝐹‘𝑛) ∈ V
159158rgenw 3084 . . . . . . 7 ∀𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∈ V
160159a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∈ V)
16124, 160iinexd 46421 . . . . 5 (𝜑 → ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∈ V)
162156, 161rabexd 5308 . . . 4 (𝜑 → {𝑥 ∈ ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 dom (𝐹‘𝑛) ∣ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑛 ∈ 𝑍 ((𝐹‘𝑛)‘𝑥) ≤ 𝑦} ∈ V)
1639, 162eqeltrid 2868 . . 3 (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
16422uzct 46354 . . . . 5 𝑍 ≼ ω
165164a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝑍 ≼ ω)
166 smfsuplem1.h . . . . 5 (𝜑 → 𝐻:𝑍⟶𝑆)
167166ffvelcdmda 7116 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐻‘𝑛) ∈ 𝑆)
1681, 165, 24, 167saliincl 47610 . . 3 (𝜑 → ∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∈ 𝑆)
169 eqid 2763 . . 3 (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) = (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷)
1701, 163, 168, 169elrestd 46396 . 2 (𝜑 → (∩ 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐻‘𝑛) ∩ 𝐷) ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
171155, 170eqeltrd 2864 1 (𝜑 → (◡𝐺 “ (-∞(,]𝐴)) ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  ∩ ciin 4957   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192  ◡ccnv 5657  dom cdm 5658  ran crn 5659   “ cima 5661   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ωcom 7911   ≼ cdom 9009  supcsup 9469  ℝcr 11238  -∞cmnf 11380  ℝ*cxr 11381   < clt 11382   ≤ cle 11383  ℤcz 12733  ℤ≥cuz 13005  (,]cioc 13517   ↾t crest 17641  SAlgcsalg 47591  SMblFncsmblfn 47978
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-oadd 8518  df-omul 8519  df-er 8755  df-map 8887  df-pm 8888  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-oi 9541  df-card 10057  df-acn 10060  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-ioo 13520  df-ioc 13521  df-ico 13522  df-rest 17643  df-salg 47592  df-smblfn 47979
This theorem is used by:  smfsuplem2  48095
  Copyright terms: Public domain W3C validator