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Theorem salgencntex

Description: This counterexample shows that df-salgen needs to require that all containing sigma-algebra have the same base set. Otherwise, the intersection could lead to a set that is not a sigma-algebra. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Jan-2021)

Ref Expression
Hypotheses salgencntex.a ⊢ A = 0 2
salgencntex.s ⊢ S = x ∈ 𝒫 A | x ≼ ω ∨ A ∖ x ≼ ω
salgencntex.b ⊢ B = 0 1
salgencntex.t ⊢ T = 𝒫 B
salgencntex.c ⊢ C = S ∩ T
salgencntex.z ⊢ Z = ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s
Assertion salgencntex ⊢ ¬ Z ∈ SAlg

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 salgencntex.a ⊢ A = 0 2
2 salgencntex.s ⊢ S = x ∈ 𝒫 A | x ≼ ω ∨ A ∖ x ≼ ω
3 salgencntex.b ⊢ B = 0 1
4 salgencntex.t ⊢ T = 𝒫 B
5 salgencntex.c ⊢ C = S ∩ T
6 salgencntex.z ⊢ Z = ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s
7 saluni ⊢ Z ∈ SAlg → ⋃ Z ∈ Z
8 ovex ⊢ 0 1 ∈ V
9 3 8 eqeltri ⊢ B ∈ V
10 pwsal ⊢ B ∈ V → 𝒫 B ∈ SAlg
11 9 10 ax-mp ⊢ 𝒫 B ∈ SAlg
12 4 11 eqeltri ⊢ T ∈ SAlg
13 inss2 ⊢ S ∩ T ⊆ T
14 5 13 eqsstri ⊢ C ⊆ T
15 12 14 pm3.2i ⊢ T ∈ SAlg ∧ C ⊆ T
16 sseq2 ⊢ s = T → C ⊆ s ↔ C ⊆ T
17 16 elrab ⊢ T ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s ↔ T ∈ SAlg ∧ C ⊆ T
18 15 17 mpbir ⊢ T ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s
19 intss1 ⊢ T ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s ⊆ T
20 18 19 ax-mp ⊢ ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s ⊆ T
21 6 20 eqsstri ⊢ Z ⊆ T
22 21 unissi ⊢ ⋃ Z ⊆ ⋃ T
23 4 unieqi ⊢ ⋃ T = ⋃ 𝒫 B
24 unipw ⊢ ⋃ 𝒫 B = B
25 23 24 eqtri ⊢ ⋃ T = B
26 22 25 sseqtri ⊢ ⋃ Z ⊆ B
27 sseq2 ⊢ s = t → C ⊆ s ↔ C ⊆ t
28 27 elrab ⊢ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s ↔ t ∈ SAlg ∧ C ⊆ t
29 28 biimpi ⊢ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → t ∈ SAlg ∧ C ⊆ t
30 29 simprd ⊢ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → C ⊆ t
31 30 adantl ⊢ y ∈ B ∧ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → C ⊆ t
32 0red ⊢ y ∈ B → 0 ∈ ℝ
33 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
34 33 a1i ⊢ y ∈ B → 2 ∈ ℝ
35 unitssre ⊢ 0 1 ⊆ ℝ
36 id ⊢ y ∈ B → y ∈ B
37 36 3 eleqtrdi ⊢ y ∈ B → y ∈ 0 1
38 35 37 sselid ⊢ y ∈ B → y ∈ ℝ
39 32 rexrd ⊢ y ∈ B → 0 ∈ ℝ *
40 1xr ⊢ 1 ∈ ℝ *
41 40 a1i ⊢ y ∈ B → 1 ∈ ℝ *
42 iccgelb ⊢ 0 ∈ ℝ * ∧ 1 ∈ ℝ * ∧ y ∈ 0 1 → 0 ≤ y
43 39 41 37 42 syl3anc ⊢ y ∈ B → 0 ≤ y
44 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
45 44 a1i ⊢ y ∈ B → 1 ∈ ℝ
46 iccleub ⊢ 0 ∈ ℝ * ∧ 1 ∈ ℝ * ∧ y ∈ 0 1 → y ≤ 1
47 39 41 37 46 syl3anc ⊢ y ∈ B → y ≤ 1
48 1le2 ⊢ 1 ≤ 2
49 48 a1i ⊢ y ∈ B → 1 ≤ 2
50 38 45 34 47 49 letrd ⊢ y ∈ B → y ≤ 2
51 32 34 38 43 50 eliccd ⊢ y ∈ B → y ∈ 0 2
52 51 1 eleqtrrdi ⊢ y ∈ B → y ∈ A
53 snelpwi ⊢ y ∈ A → y ∈ 𝒫 A
54 52 53 syl ⊢ y ∈ B → y ∈ 𝒫 A
55 snfi ⊢ y ∈ Fin
56 fict ⊢ y ∈ Fin → y ≼ ω
57 55 56 ax-mp ⊢ y ≼ ω
58 57 a1i ⊢ y ∈ B → y ≼ ω
59 orc ⊢ y ≼ ω → y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
60 58 59 syl ⊢ y ∈ B → y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
61 54 60 jca ⊢ y ∈ B → y ∈ 𝒫 A ∧ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
62 breq1 ⊢ x = y → x ≼ ω ↔ y ≼ ω
63 difeq2 ⊢ x = y → A ∖ x = A ∖ y
64 63 breq1d ⊢ x = y → A ∖ x ≼ ω ↔ A ∖ y ≼ ω
65 62 64 orbi12d ⊢ x = y → x ≼ ω ∨ A ∖ x ≼ ω ↔ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
66 65 2 elrab2 ⊢ y ∈ S ↔ y ∈ 𝒫 A ∧ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
67 61 66 sylibr ⊢ y ∈ B → y ∈ S
68 snelpwi ⊢ y ∈ B → y ∈ 𝒫 B
69 68 4 eleqtrrdi ⊢ y ∈ B → y ∈ T
70 67 69 elind ⊢ y ∈ B → y ∈ S ∩ T
71 5 eqcomi ⊢ S ∩ T = C
72 71 a1i ⊢ y ∈ B → S ∩ T = C
73 70 72 eleqtrd ⊢ y ∈ B → y ∈ C
74 73 adantr ⊢ y ∈ B ∧ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → y ∈ C
75 31 74 sseldd ⊢ y ∈ B ∧ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → y ∈ t
76 75 ralrimiva ⊢ y ∈ B → ∀ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s y ∈ t
77 vsnex ⊢ y ∈ V
78 77 elint2 ⊢ y ∈ ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s ↔ ∀ t ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s y ∈ t
79 76 78 sylibr ⊢ y ∈ B → y ∈ ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s
80 79 6 eleqtrrdi ⊢ y ∈ B → y ∈ Z
81 snidg ⊢ y ∈ B → y ∈ y
82 eleq2 ⊢ w = y → y ∈ w ↔ y ∈ y
83 82 rspcev ⊢ y ∈ Z ∧ y ∈ y → ∃ w ∈ Z y ∈ w
84 80 81 83 syl2anc ⊢ y ∈ B → ∃ w ∈ Z y ∈ w
85 eluni2 ⊢ y ∈ ⋃ Z ↔ ∃ w ∈ Z y ∈ w
86 84 85 sylibr ⊢ y ∈ B → y ∈ ⋃ Z
87 86 rgen ⊢ ∀ y ∈ B y ∈ ⋃ Z
88 dfss3 ⊢ B ⊆ ⋃ Z ↔ ∀ y ∈ B y ∈ ⋃ Z
89 87 88 mpbir ⊢ B ⊆ ⋃ Z
90 26 89 eqssi ⊢ ⋃ Z = B
91 ovex ⊢ 0 2 ∈ V
92 1 91 eqeltri ⊢ A ∈ V
93 92 a1i ⊢ ⊤ → A ∈ V
94 93 2 salexct ⊢ ⊤ → S ∈ SAlg
95 94 mptru ⊢ S ∈ SAlg
96 inss1 ⊢ S ∩ T ⊆ S
97 5 96 eqsstri ⊢ C ⊆ S
98 95 97 pm3.2i ⊢ S ∈ SAlg ∧ C ⊆ S
99 sseq2 ⊢ s = S → C ⊆ s ↔ C ⊆ S
100 99 elrab ⊢ S ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s ↔ S ∈ SAlg ∧ C ⊆ S
101 98 100 mpbir ⊢ S ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s
102 intss1 ⊢ S ∈ s ∈ SAlg | C ⊆ s → ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s ⊆ S
103 101 102 ax-mp ⊢ ⋂ s ∈ SAlg | C ⊆ s ⊆ S
104 6 103 eqsstri ⊢ Z ⊆ S
105 104 sseli ⊢ B ∈ Z → B ∈ S
106 1 2 3 salexct2 ⊢ ¬ B ∈ S
107 106 a1i ⊢ B ∈ Z → ¬ B ∈ S
108 105 107 pm2.65i ⊢ ¬ B ∈ Z
109 90 108 eqneltri ⊢ ¬ ⋃ Z ∈ Z
110 109 a1i ⊢ Z ∈ SAlg → ¬ ⋃ Z ∈ Z
111 7 110 pm2.65i ⊢ ¬ Z ∈ SAlg