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Theorem salgensscntex

Description: This counterexample shows that the sigma-algebra generated by a set is not the smallest sigma-algebra containing the set, if we consider also sigma-algebras with a larger base set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Jan-2021)

Ref Expression
Hypotheses salgensscntex.a ⊢ A = 0 2
salgensscntex.s ⊢ S = x ∈ 𝒫 A | x ≼ ω ∨ A ∖ x ≼ ω
salgensscntex.x ⊢ X = ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y
salgensscntex.g ⊢ G = SalGen ⁡ X
Assertion salgensscntex ⊢ X ⊆ S ∧ S ∈ SAlg ∧ ¬ G ⊆ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 salgensscntex.a ⊢ A = 0 2
2 salgensscntex.s ⊢ S = x ∈ 𝒫 A | x ≼ ω ∨ A ∖ x ≼ ω
3 salgensscntex.x ⊢ X = ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y
4 salgensscntex.g ⊢ G = SalGen ⁡ X
5 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
6 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
7 5 6 pm3.2i ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ
8 5 leidi ⊢ 0 ≤ 0
9 1le2 ⊢ 1 ≤ 2
10 8 9 pm3.2i ⊢ 0 ≤ 0 ∧ 1 ≤ 2
11 iccss ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 0 ∧ 1 ≤ 2 → 0 1 ⊆ 0 2
12 7 10 11 mp2an ⊢ 0 1 ⊆ 0 2
13 id ⊢ y ∈ 0 1 → y ∈ 0 1
14 12 13 sselid ⊢ y ∈ 0 1 → y ∈ 0 2
15 14 1 eleqtrrdi ⊢ y ∈ 0 1 → y ∈ A
16 snelpwi ⊢ y ∈ A → y ∈ 𝒫 A
17 15 16 syl ⊢ y ∈ 0 1 → y ∈ 𝒫 A
18 snfi ⊢ y ∈ Fin
19 fict ⊢ y ∈ Fin → y ≼ ω
20 18 19 ax-mp ⊢ y ≼ ω
21 orc ⊢ y ≼ ω → y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
22 20 21 ax-mp ⊢ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
23 22 a1i ⊢ y ∈ 0 1 → y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
24 17 23 jca ⊢ y ∈ 0 1 → y ∈ 𝒫 A ∧ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
25 breq1 ⊢ x = y → x ≼ ω ↔ y ≼ ω
26 difeq2 ⊢ x = y → A ∖ x = A ∖ y
27 26 breq1d ⊢ x = y → A ∖ x ≼ ω ↔ A ∖ y ≼ ω
28 25 27 orbi12d ⊢ x = y → x ≼ ω ∨ A ∖ x ≼ ω ↔ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
29 28 2 elrab2 ⊢ y ∈ S ↔ y ∈ 𝒫 A ∧ y ≼ ω ∨ A ∖ y ≼ ω
30 24 29 sylibr ⊢ y ∈ 0 1 → y ∈ S
31 30 rgen ⊢ ∀ y ∈ 0 1 y ∈ S
32 eqid ⊢ y ∈ 0 1 ⟼ y = y ∈ 0 1 ⟼ y
33 32 rnmptss ⊢ ∀ y ∈ 0 1 y ∈ S → ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y ⊆ S
34 31 33 ax-mp ⊢ ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y ⊆ S
35 3 34 eqsstri ⊢ X ⊆ S
36 ovex ⊢ 0 2 ∈ V
37 1 36 eqeltri ⊢ A ∈ V
38 37 a1i ⊢ ⊤ → A ∈ V
39 38 2 salexct ⊢ ⊤ → S ∈ SAlg
40 39 mptru ⊢ S ∈ SAlg
41 ovex ⊢ 0 1 ∈ V
42 41 mptex ⊢ y ∈ 0 1 ⟼ y ∈ V
43 42 rnex ⊢ ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y ∈ V
44 3 43 eqeltri ⊢ X ∈ V
45 44 a1i ⊢ ⊤ → X ∈ V
46 3 unieqi ⊢ ⋃ X = ⋃ ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y
47 vsnex ⊢ y ∈ V
48 47 rgenw ⊢ ∀ y ∈ 0 1 y ∈ V
49 dfiun3g ⊢ ∀ y ∈ 0 1 y ∈ V → ⋃ y ∈ 0 1 y = ⋃ ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y
50 48 49 ax-mp ⊢ ⋃ y ∈ 0 1 y = ⋃ ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y
51 50 eqcomi ⊢ ⋃ ran ⁡ y ∈ 0 1 ⟼ y = ⋃ y ∈ 0 1 y
52 iunid ⊢ ⋃ y ∈ 0 1 y = 0 1
53 46 51 52 3eqtrri ⊢ 0 1 = ⋃ X
54 45 4 53 unisalgen ⊢ ⊤ → 0 1 ∈ G
55 54 mptru ⊢ 0 1 ∈ G
56 eqid ⊢ 0 1 = 0 1
57 1 2 56 salexct2 ⊢ ¬ 0 1 ∈ S
58 nelss ⊢ 0 1 ∈ G ∧ ¬ 0 1 ∈ S → ¬ G ⊆ S
59 55 57 58 mp2an ⊢ ¬ G ⊆ S
60 35 40 59 3pm3.2i ⊢ X ⊆ S ∧ S ∈ SAlg ∧ ¬ G ⊆ S