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Theorem mbfmullem

Description: Lemma for mbfmul . (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses mbfmul.1 ⊢ φ → F ∈ MblFn
mbfmul.2 ⊢ φ → G ∈ MblFn
mbfmul.3 ⊢ φ → F : A ⟶ ℝ
mbfmul.4 ⊢ φ → G : A ⟶ ℝ
Assertion mbfmullem ⊢ φ → F × f G ∈ MblFn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mbfmul.1 ⊢ φ → F ∈ MblFn
2 mbfmul.2 ⊢ φ → G ∈ MblFn
3 mbfmul.3 ⊢ φ → F : A ⟶ ℝ
4 mbfmul.4 ⊢ φ → G : A ⟶ ℝ
5 1 3 mbfi1flim ⊢ φ → ∃ f f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y
6 2 4 mbfi1flim ⊢ φ → ∃ g g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y
7 exdistrv ⊢ ∃ f ∃ g f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y ↔ ∃ f f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ ∃ g g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y
8 1 adantr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → F ∈ MblFn
9 2 adantr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → G ∈ MblFn
10 3 adantr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → F : A ⟶ ℝ
11 4 adantr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → G : A ⟶ ℝ
12 simprll ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1
13 simprlr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y
14 fveq2 ⊢ y = x → f ⁡ n ⁡ y = f ⁡ n ⁡ x
15 14 mpteq2dv ⊢ y = x → n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y = n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ x
16 fveq2 ⊢ n = m → f ⁡ n = f ⁡ m
17 16 fveq1d ⊢ n = m → f ⁡ n ⁡ x = f ⁡ m ⁡ x
18 17 cbvmptv ⊢ n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ x = m ∈ ℕ ⟼ f ⁡ m ⁡ x
19 15 18 eqtrdi ⊢ y = x → n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y = m ∈ ℕ ⟼ f ⁡ m ⁡ x
20 fveq2 ⊢ y = x → F ⁡ y = F ⁡ x
21 19 20 breq12d ⊢ y = x → n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ↔ m ∈ ℕ ⟼ f ⁡ m ⁡ x ⇝ F ⁡ x
22 21 rspccva ⊢ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ x ∈ A → m ∈ ℕ ⟼ f ⁡ m ⁡ x ⇝ F ⁡ x
23 13 22 sylan ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y ∧ x ∈ A → m ∈ ℕ ⟼ f ⁡ m ⁡ x ⇝ F ⁡ x
24 simprrl ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1
25 simprrr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y
26 fveq2 ⊢ y = x → g ⁡ n ⁡ y = g ⁡ n ⁡ x
27 26 mpteq2dv ⊢ y = x → n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y = n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ x
28 fveq2 ⊢ n = m → g ⁡ n = g ⁡ m
29 28 fveq1d ⊢ n = m → g ⁡ n ⁡ x = g ⁡ m ⁡ x
30 29 cbvmptv ⊢ n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ x = m ∈ ℕ ⟼ g ⁡ m ⁡ x
31 27 30 eqtrdi ⊢ y = x → n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y = m ∈ ℕ ⟼ g ⁡ m ⁡ x
32 fveq2 ⊢ y = x → G ⁡ y = G ⁡ x
33 31 32 breq12d ⊢ y = x → n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y ↔ m ∈ ℕ ⟼ g ⁡ m ⁡ x ⇝ G ⁡ x
34 33 rspccva ⊢ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y ∧ x ∈ A → m ∈ ℕ ⟼ g ⁡ m ⁡ x ⇝ G ⁡ x
35 25 34 sylan ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y ∧ x ∈ A → m ∈ ℕ ⟼ g ⁡ m ⁡ x ⇝ G ⁡ x
36 8 9 10 11 12 23 24 35 mbfmullem2 ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → F × f G ∈ MblFn
37 36 ex ⊢ φ → f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → F × f G ∈ MblFn
38 37 exlimdvv ⊢ φ → ∃ f ∃ g f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → F × f G ∈ MblFn
39 7 38 biimtrrid ⊢ φ → ∃ f f : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ f ⁡ n ⁡ y ⇝ F ⁡ y ∧ ∃ g g : ℕ ⟶ dom ⁡ ∫ 1 ∧ ∀ y ∈ A n ∈ ℕ ⟼ g ⁡ n ⁡ y ⇝ G ⁡ y → F × f G ∈ MblFn
40 5 6 39 mp2and ⊢ φ → F × f G ∈ MblFn