Theorem subsalsal 42732

Description: A subspace sigma-algebra is a sigma algebra. This is Lemma 121A of [Fremlin1] p. 35. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
subsalsal.1	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
subsalsal.2	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑉)
subsalsal.3	⊢ 𝑇 = (𝑆 ↾t 𝐷)

Assertion

Ref	Expression
subsalsal	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ SAlg)

Proof of Theorem subsalsal

Dummy variables 𝑛 𝑦 𝑓 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		subsalsal.3	. . . 4 ⊢ 𝑇 = (𝑆 ↾t 𝐷)
2	1	ovexi 7176	. . 3 ⊢ 𝑇 ∈ V
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ V)
4		subsalsal.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
5		subsalsal.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑉)
6	4	0sald 42723	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∅ ∈ 𝑆)
7		0in 4333	. . . . 5 ⊢ (∅ ∩ 𝐷) = ∅
8	7	eqcomi 2830	. . . 4 ⊢ ∅ = (∅ ∩ 𝐷)
9	4, 5, 6, 8	elrestd 41464	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∅ ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
10	9, 1	eleqtrrdi 2924	. 2 ⊢ (𝜑 → ∅ ∈ 𝑇)
11		eqid 2821	. 2 ⊢ ∪ 𝑇 = ∪ 𝑇
12		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑇 → 𝑥 ∈ 𝑇)
13	12, 1	eleqtrdi 2923	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑇 → 𝑥 ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
14	13	adantl 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝑥 ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
15		elrest 16684	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ SAlg ∧ 𝐷 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ (𝑆 ↾t 𝐷) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)))
16	4, 5, 15	syl2anc 586	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝑆 ↾t 𝐷) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)))
17	16	adantr 483	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝑥 ∈ (𝑆 ↾t 𝐷) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)))
18	14, 17	mpbid 234	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → ∃𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷))
19	4	adantr 483	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → 𝑆 ∈ SAlg)
20	19	3adant3 1128	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → 𝑆 ∈ SAlg)
21	5	3ad2ant1 1129	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → 𝐷 ∈ 𝑉)
22		simpr 487	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → 𝑦 ∈ 𝑆)
23	19, 22	saldifcld 42720	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → (∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∈ 𝑆)
24	23	3adant3 1128	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → (∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∈ 𝑆)
25		eqid 2821	. . . . . . . 8 ⊢ ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷) = ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷)
26	20, 21, 24, 25	elrestd 41464	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷) ∈ (𝑆 ↾t 𝐷))
27	1	unieqi 4837	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ∪ 𝑇 = ∪ (𝑆 ↾t 𝐷)
28	27	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑇 = ∪ (𝑆 ↾t 𝐷))
29	4, 5	restuni3 41474	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ∪ (𝑆 ↾t 𝐷) = (∪ 𝑆 ∩ 𝐷))
30	28, 29	eqtrd 2856	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑇 = (∪ 𝑆 ∩ 𝐷))
31	30	adantr 483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → ∪ 𝑇 = (∪ 𝑆 ∩ 𝐷))
32		simpr 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷))
33	31, 32	difeq12d 4088	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) = ((∪ 𝑆 ∩ 𝐷) ∖ (𝑦 ∩ 𝐷)))
34		indifdir 4248	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷) = ((∪ 𝑆 ∩ 𝐷) ∖ (𝑦 ∩ 𝐷))
35	34	eqcomi 2830	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((∪ 𝑆 ∩ 𝐷) ∖ (𝑦 ∩ 𝐷)) = ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷)
36	35	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → ((∪ 𝑆 ∩ 𝐷) ∖ (𝑦 ∩ 𝐷)) = ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷))
37	33, 36	eqtrd 2856	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) = ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷))
38	1	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → 𝑇 = (𝑆 ↾t 𝐷))
39	37, 38	eleq12d 2907	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → ((∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇 ↔ ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷) ∈ (𝑆 ↾t 𝐷)))
40	39	3adant2 1127	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → ((∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇 ↔ ((∪ 𝑆 ∖ 𝑦) ∩ 𝐷) ∈ (𝑆 ↾t 𝐷)))
41	26, 40	mpbird 259	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷)) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇)
42	41	3exp 1115	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑆 → (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇)))
43	42	rexlimdv 3283	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∃𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇))
44	43	adantr 483	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (∃𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑦 ∩ 𝐷) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇))
45	18, 44	mpd 15	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (∪ 𝑇 ∖ 𝑥) ∈ 𝑇)
46	4	adantr 483	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶𝑇) → 𝑆 ∈ SAlg)
47	5	adantr 483	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶𝑇) → 𝐷 ∈ 𝑉)
48		simpr 487	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶𝑇) → 𝑓:ℕ⟶𝑇)
49	46, 47, 1, 48	subsaliuncl 42731	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶𝑇) → ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑓‘𝑛) ∈ 𝑇)
50	3, 10, 11, 45, 49	issalnnd 42718	1 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ SAlg)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   ∧ w3a 1083   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  ∃wrex 3139  Vcvv 3486   ∖ cdif 3921   ∩ cin 3923  ∅c0 4279  ∪ cuni 4824  ⟶wf 6337  (class class class)co 7142  ℕcn 11624   ↾_t crest 16677  SAlgcsalg 42683

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5176  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5252  ax-pr 5316  ax-un 7447  ax-inf2 9090  ax-cc 9843  ax-ac2 9871  ax-cnex 10579  ax-resscn 10580  ax-1cn 10581  ax-icn 10582  ax-addcl 10583  ax-addrcl 10584  ax-mulcl 10585  ax-mulrcl 10586  ax-mulcom 10587  ax-addass 10588  ax-mulass 10589  ax-distr 10590  ax-i2m1 10591  ax-1ne0 10592  ax-1rid 10593  ax-rnegex 10594  ax-rrecex 10595  ax-cnre 10596  ax-pre-lttri 10597  ax-pre-lttrn 10598  ax-pre-ltadd 10599  ax-pre-mulgt0 10600

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3488  df-sbc 3764  df-csb 3872  df-dif 3927  df-un 3929  df-in 3931  df-ss 3940  df-pss 3942  df-nul 4280  df-if 4454  df-pw 4527  df-sn 4554  df-pr 4556  df-tp 4558  df-op 4560  df-uni 4825  df-int 4863  df-iun 4907  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-tr 5159  df-id 5446  df-eprel 5451  df-po 5460  df-so 5461  df-fr 5500  df-se 5501  df-we 5502  df-xp 5547  df-rel 5548  df-cnv 5549  df-co 5550  df-dm 5551  df-rn 5552  df-res 5553  df-ima 5554  df-pred 6134  df-ord 6180  df-on 6181  df-lim 6182  df-suc 6183  df-iota 6300  df-fun 6343  df-fn 6344  df-f 6345  df-f1 6346  df-fo 6347  df-f1o 6348  df-fv 6349  df-isom 6350  df-riota 7100  df-ov 7145  df-oprab 7146  df-mpo 7147  df-om 7567  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7933  df-recs 7994  df-rdg 8032  df-1o 8088  df-oadd 8092  df-er 8275  df-map 8394  df-en 8496  df-dom 8497  df-sdom 8498  df-fin 8499  df-card 9354  df-acn 9357  df-ac 9528  df-pnf 10663  df-mnf 10664  df-xr 10665  df-ltxr 10666  df-le 10667  df-sub 10858  df-neg 10859  df-nn 11625  df-n0 11885  df-z 11969  df-uz 12231  df-rest 16679  df-salg 42684

This theorem is referenced by:  subsaluni  42733  issmflelem  43111  issmfle  43112  smfpimltxr  43114  smfconst  43116  issmfgtlem  43122  issmfgt  43123  smfaddlem2  43130  issmfgelem  43135  issmfge  43136  smfpimgtxr  43146  smfpimioompt  43151  smfresal  43153  smfrec  43154  smfmullem4  43159