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Theorem issmfgt

Description: The predicate " F is a real-valued measurable function w.r.t. to the sigma-algebra S ". A function is measurable iff the preimages of all left-open intervals unbounded above are in the subspace sigma-algebra induced by its domain. The domain of F is required to be b subset of the underlying set of S . Definition 121C of Fremlin1 p. 36, and Proposition 121B (iii) of Fremlin1 p. 35 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021)

Ref Expression
Hypotheses issmfgt.s φ S SAlg
issmfgt.d D = dom F
Assertion issmfgt φ F SMblFn S D S F : D a x D | a < F x S 𝑡 D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 issmfgt.s φ S SAlg
2 issmfgt.d D = dom F
3 1 adantr φ F SMblFn S S SAlg
4 simpr φ F SMblFn S F SMblFn S
5 3 4 2 smfdmss φ F SMblFn S D S
6 3 4 2 smff φ F SMblFn S F : D
7 nfv b φ
8 nfv b F SMblFn S
9 7 8 nfan b φ F SMblFn S
10 3 5 restuni4 φ F SMblFn S S 𝑡 D = D
11 10 eqcomd φ F SMblFn S D = S 𝑡 D
12 11 rabeqdv φ F SMblFn S y D | b < F y = y S 𝑡 D | b < F y
13 12 adantr φ F SMblFn S b y D | b < F y = y S 𝑡 D | b < F y
14 nfv y φ
15 nfv y F SMblFn S
16 14 15 nfan y φ F SMblFn S
17 nfv y b
18 16 17 nfan y φ F SMblFn S b
19 nfv c φ F SMblFn S b
20 1 uniexd φ S V
21 20 adantr φ D S S V
22 simpr φ D S D S
23 21 22 ssexd φ D S D V
24 5 23 syldan φ F SMblFn S D V
25 eqid S 𝑡 D = S 𝑡 D
26 3 24 25 subsalsal φ F SMblFn S S 𝑡 D SAlg
27 26 adantr φ F SMblFn S b S 𝑡 D SAlg
28 eqid S 𝑡 D = S 𝑡 D
29 6 adantr φ F SMblFn S y S 𝑡 D F : D
30 simpr φ F SMblFn S y S 𝑡 D y S 𝑡 D
31 10 adantr φ F SMblFn S y S 𝑡 D S 𝑡 D = D
32 30 31 eleqtrd φ F SMblFn S y S 𝑡 D y D
33 29 32 ffvelrnd φ F SMblFn S y S 𝑡 D F y
34 33 rexrd φ F SMblFn S y S 𝑡 D F y *
35 34 adantlr φ F SMblFn S b y S 𝑡 D F y *
36 3 2 issmfle φ F SMblFn S F SMblFn S D S F : D c y D | F y c S 𝑡 D
37 4 36 mpbid φ F SMblFn S D S F : D c y D | F y c S 𝑡 D
38 37 simp3d φ F SMblFn S c y D | F y c S 𝑡 D
39 10 rabeqdv φ F SMblFn S y S 𝑡 D | F y c = y D | F y c
40 39 eleq1d φ F SMblFn S y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D y D | F y c S 𝑡 D
41 40 ralbidv φ F SMblFn S c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D c y D | F y c S 𝑡 D
42 38 41 mpbird φ F SMblFn S c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D
43 42 adantr φ F SMblFn S c c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D
44 simpr φ F SMblFn S c c
45 rspa c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D
46 43 44 45 syl2anc φ F SMblFn S c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D
47 46 adantlr φ F SMblFn S b c y S 𝑡 D | F y c S 𝑡 D
48 simpr φ F SMblFn S b b
49 18 19 27 28 35 47 48 salpreimalegt φ F SMblFn S b y S 𝑡 D | b < F y S 𝑡 D
50 13 49 eqeltrd φ F SMblFn S b y D | b < F y S 𝑡 D
51 50 ex φ F SMblFn S b y D | b < F y S 𝑡 D
52 9 51 ralrimi φ F SMblFn S b y D | b < F y S 𝑡 D
53 5 6 52 3jca φ F SMblFn S D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
54 53 ex φ F SMblFn S D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
55 nfv y D S
56 nfv y F : D
57 nfcv _ y
58 nfrab1 _ y y D | b < F y
59 nfcv _ y S 𝑡 D
60 58 59 nfel y y D | b < F y S 𝑡 D
61 57 60 nfralw y b y D | b < F y S 𝑡 D
62 55 56 61 nf3an y D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
63 14 62 nfan y φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
64 nfv b D S
65 nfv b F : D
66 nfra1 b b y D | b < F y S 𝑡 D
67 64 65 66 nf3an b D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
68 7 67 nfan b φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
69 1 adantr φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D S SAlg
70 simpr1 φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D D S
71 simpr2 φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D F : D
72 simpr3 φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D b y D | b < F y S 𝑡 D
73 63 68 69 2 70 71 72 issmfgtlem φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D F SMblFn S
74 73 ex φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D F SMblFn S
75 54 74 impbid φ F SMblFn S D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D
76 breq1 b = a b < F y a < F y
77 76 rabbidv b = a y D | b < F y = y D | a < F y
78 fveq2 y = x F y = F x
79 78 breq2d y = x a < F y a < F x
80 79 cbvrabv y D | a < F y = x D | a < F x
81 80 a1i b = a y D | a < F y = x D | a < F x
82 77 81 eqtrd b = a y D | b < F y = x D | a < F x
83 82 eleq1d b = a y D | b < F y S 𝑡 D x D | a < F x S 𝑡 D
84 83 cbvralvw b y D | b < F y S 𝑡 D a x D | a < F x S 𝑡 D
85 84 3anbi3i D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D D S F : D a x D | a < F x S 𝑡 D
86 85 a1i φ D S F : D b y D | b < F y S 𝑡 D D S F : D a x D | a < F x S 𝑡 D
87 75 86 bitrd φ F SMblFn S D S F : D a x D | a < F x S 𝑡 D