Metamath Proof Explorer


Theorem smfinflem

Description: The infimum of a countable set of sigma-measurable functions is sigma-measurable. Proposition 121F (c) of Fremlin1 p. 38 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021)

Ref Expression
Hypotheses smfinflem.m ⊢ φ → M ∈ ℤ
smfinflem.z ⊢ Z = ℤ ≥ M
smfinflem.s ⊢ φ → S ∈ SAlg
smfinflem.f ⊢ φ → F : Z ⟶ SMblFn ⁡ S
smfinflem.d ⊢ D = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
smfinflem.g ⊢ G = x ∈ D ⟼ inf ran ⁡ n ∈ Z ⟼ F ⁡ n ⁡ x ℝ <
Assertion smfinflem ⊢ φ → G ∈ SMblFn ⁡ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smfinflem.m ⊢ φ → M ∈ ℤ
2 smfinflem.z ⊢ Z = ℤ ≥ M
3 smfinflem.s ⊢ φ → S ∈ SAlg
4 smfinflem.f ⊢ φ → F : Z ⟶ SMblFn ⁡ S
5 smfinflem.d ⊢ D = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
6 smfinflem.g ⊢ G = x ∈ D ⟼ inf ran ⁡ n ∈ Z ⟼ F ⁡ n ⁡ x ℝ <
7 6 a1i ⊢ φ → G = x ∈ D ⟼ inf ran ⁡ n ∈ Z ⟼ F ⁡ n ⁡ x ℝ <
8 nfv ⊢ Ⅎ n φ ∧ x ∈ D
9 1 2 uzn0d ⊢ φ → Z ≠ ∅
10 9 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ D → Z ≠ ∅
11 3 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ Z → S ∈ SAlg
12 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ Z → F ⁡ n ∈ SMblFn ⁡ S
13 eqid ⊢ dom ⁡ F ⁡ n = dom ⁡ F ⁡ n
14 11 12 13 smff ⊢ φ ∧ n ∈ Z → F ⁡ n : dom ⁡ F ⁡ n ⟶ ℝ
15 14 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ n ∈ Z → F ⁡ n : dom ⁡ F ⁡ n ⟶ ℝ
16 ssrab2 ⊢ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ⊆ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
17 5 eleq2i ⊢ x ∈ D ↔ x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
18 17 biimpi ⊢ x ∈ D → x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
19 16 18 sselid ⊢ x ∈ D → x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
20 19 adantr ⊢ x ∈ D ∧ n ∈ Z → x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
21 simpr ⊢ x ∈ D ∧ n ∈ Z → n ∈ Z
22 eliinid ⊢ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n
23 20 21 22 syl2anc ⊢ x ∈ D ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n
24 23 adantll ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n
25 15 24 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ n ∈ Z → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
26 rabidim2 ⊢ x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
27 18 26 syl ⊢ x ∈ D → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
28 27 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ D → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
29 8 10 25 28 infnsuprnmpt ⊢ φ ∧ x ∈ D → inf ran ⁡ n ∈ Z ⟼ F ⁡ n ⁡ x ℝ < = − sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
30 29 mpteq2dva ⊢ φ → x ∈ D ⟼ inf ran ⁡ n ∈ Z ⟼ F ⁡ n ⁡ x ℝ < = x ∈ D ⟼ − sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
31 7 30 eqtrd ⊢ φ → G = x ∈ D ⟼ − sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
32 nfv ⊢ Ⅎ x φ
33 fvex ⊢ F ⁡ n ∈ V
34 33 dmex ⊢ dom ⁡ F ⁡ n ∈ V
35 34 rgenw ⊢ ∀ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∈ V
36 35 a1i ⊢ φ → ∀ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∈ V
37 9 36 iinexd ⊢ φ → ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∈ V
38 5 37 rabexd ⊢ φ → D ∈ V
39 25 renegcld ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ n ∈ Z → − F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
40 fveq2 ⊢ w = x → F ⁡ m ⁡ w = F ⁡ m ⁡ x
41 40 breq2d ⊢ w = x → z ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ z ≤ F ⁡ m ⁡ x
42 41 ralbidv ⊢ w = x → ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x
43 42 rexbidv ⊢ w = x → ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x
44 nfcv ⊢ Ⅎ _ w ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
45 nfcv ⊢ Ⅎ _ x Z
46 nfcv ⊢ Ⅎ _ x F ⁡ m
47 46 nfdm ⊢ Ⅎ _ x dom ⁡ F ⁡ m
48 45 47 nfiin ⊢ Ⅎ _ x ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m
49 nfv ⊢ Ⅎ w ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
50 nfv ⊢ Ⅎ x ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
51 nfcv ⊢ Ⅎ _ m dom ⁡ F ⁡ n
52 nfcv ⊢ Ⅎ _ n F ⁡ m
53 52 nfdm ⊢ Ⅎ _ n dom ⁡ F ⁡ m
54 fveq2 ⊢ n = m → F ⁡ n = F ⁡ m
55 54 dmeqd ⊢ n = m → dom ⁡ F ⁡ n = dom ⁡ F ⁡ m
56 51 53 55 cbviin ⊢ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n = ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m
57 56 a1i ⊢ x = w → ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n = ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m
58 fveq2 ⊢ x = w → F ⁡ n ⁡ x = F ⁡ n ⁡ w
59 58 breq2d ⊢ x = w → y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ y ≤ F ⁡ n ⁡ w
60 59 ralbidv ⊢ x = w → ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ w
61 nfv ⊢ Ⅎ m y ≤ F ⁡ n ⁡ w
62 nfcv ⊢ Ⅎ _ n y
63 nfcv ⊢ Ⅎ _ n ≤
64 nfcv ⊢ Ⅎ _ n w
65 52 64 nffv ⊢ Ⅎ _ n F ⁡ m ⁡ w
66 62 63 65 nfbr ⊢ Ⅎ n y ≤ F ⁡ m ⁡ w
67 54 fveq1d ⊢ n = m → F ⁡ n ⁡ w = F ⁡ m ⁡ w
68 67 breq2d ⊢ n = m → y ≤ F ⁡ n ⁡ w ↔ y ≤ F ⁡ m ⁡ w
69 61 66 68 cbvralw ⊢ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ w ↔ ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w
70 69 a1i ⊢ x = w → ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ w ↔ ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w
71 60 70 bitrd ⊢ x = w → ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w
72 71 rexbidv ⊢ x = w → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ ∃ y ∈ ℝ ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w
73 breq1 ⊢ y = z → y ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ z ≤ F ⁡ m ⁡ w
74 73 ralbidv ⊢ y = z → ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
75 74 cbvrexvw ⊢ ∃ y ∈ ℝ ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
76 75 a1i ⊢ x = w → ∃ y ∈ ℝ ∀ m ∈ Z y ≤ F ⁡ m ⁡ w ↔ ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
77 72 76 bitrd ⊢ x = w → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
78 44 48 49 50 57 77 cbvrabcsfw ⊢ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x = w ∈ ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m | ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
79 5 78 eqtri ⊢ D = w ∈ ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m | ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ w
80 43 79 elrab2 ⊢ x ∈ D ↔ x ∈ ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m ∧ ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x
81 80 biimpi ⊢ x ∈ D → x ∈ ⋂ m ∈ Z dom ⁡ F ⁡ m ∧ ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x
82 81 simprd ⊢ x ∈ D → ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x
83 82 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ D → ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x
84 renegcl ⊢ z ∈ ℝ → − z ∈ ℝ
85 84 ad2antlr ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x → − z ∈ ℝ
86 fveq2 ⊢ m = n → F ⁡ m = F ⁡ n
87 86 fveq1d ⊢ m = n → F ⁡ m ⁡ x = F ⁡ n ⁡ x
88 87 breq2d ⊢ m = n → z ≤ F ⁡ m ⁡ x ↔ z ≤ F ⁡ n ⁡ x
89 88 rspcva ⊢ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x → z ≤ F ⁡ n ⁡ x
90 89 ancoms ⊢ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x ∧ n ∈ Z → z ≤ F ⁡ n ⁡ x
91 90 adantll ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x ∧ n ∈ Z → z ≤ F ⁡ n ⁡ x
92 simpllr ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x ∧ n ∈ Z → z ∈ ℝ
93 25 ad4ant14 ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x ∧ n ∈ Z → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
94 92 93 lenegd ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x ∧ n ∈ Z → z ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ − F ⁡ n ⁡ x ≤ − z
95 91 94 mpbid ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x ∧ n ∈ Z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ − z
96 95 ralrimiva ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x → ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ − z
97 brralrspcev ⊢ − z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ − z → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ y
98 85 96 97 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ D ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ y
99 98 rexlimdva2 ⊢ φ ∧ x ∈ D → ∃ z ∈ ℝ ∀ m ∈ Z z ≤ F ⁡ m ⁡ x → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ y
100 83 99 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ D → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ y
101 8 10 39 100 suprclrnmpt ⊢ φ ∧ x ∈ D → sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < ∈ ℝ
102 5 a1i ⊢ φ → D = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
103 nfv ⊢ Ⅎ y φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
104 nfv ⊢ Ⅎ y ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
105 renegcl ⊢ y ∈ ℝ → − y ∈ ℝ
106 105 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → − y ∈ ℝ
107 nfv ⊢ Ⅎ n φ
108 nfcv ⊢ Ⅎ _ n x
109 nfii1 ⊢ Ⅎ _ n ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
110 108 109 nfel ⊢ Ⅎ n x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
111 107 110 nfan ⊢ Ⅎ n φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n
112 62 nfel1 ⊢ Ⅎ n y ∈ ℝ
113 nfra1 ⊢ Ⅎ n ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
114 111 112 113 nf3an ⊢ Ⅎ n φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
115 simpl2 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ∧ n ∈ Z → y ∈ ℝ
116 simpll ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ n ∈ Z → φ
117 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ n ∈ Z → n ∈ Z
118 22 adantll ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n
119 14 3adant3 ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ n → F ⁡ n : dom ⁡ F ⁡ n ⟶ ℝ
120 simp3 ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ n → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n
121 119 120 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ n → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
122 116 117 118 121 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ n ∈ Z → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
123 122 3ad2antl1 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ∧ n ∈ Z → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
124 rspa ⊢ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ∧ n ∈ Z → y ≤ F ⁡ n ⁡ x
125 124 3ad2antl3 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ∧ n ∈ Z → y ≤ F ⁡ n ⁡ x
126 leneg ⊢ y ∈ ℝ ∧ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ → y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ − F ⁡ n ⁡ x ≤ − y
127 126 biimp3a ⊢ y ∈ ℝ ∧ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ y ≤ F ⁡ n ⁡ x → − F ⁡ n ⁡ x ≤ − y
128 115 123 125 127 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ∧ n ∈ Z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ − y
129 128 ex ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → n ∈ Z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ − y
130 114 129 ralrimi ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ − y
131 brralrspcev ⊢ − y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ − y → ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
132 106 130 131 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ y ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
133 132 3exp ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n → y ∈ ℝ → ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
134 103 104 133 rexlimd ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x → ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
135 84 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → − z ∈ ℝ
136 nfv ⊢ Ⅎ n z ∈ ℝ
137 nfra1 ⊢ Ⅎ n ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
138 111 136 137 nf3an ⊢ Ⅎ n φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
139 122 3ad2antl1 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ∧ n ∈ Z → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
140 simpl2 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ∧ n ∈ Z → z ∈ ℝ
141 rspa ⊢ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ∧ n ∈ Z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
142 141 3ad2antl3 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ∧ n ∈ Z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
143 simp3 ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ ∧ − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
144 renegcl ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ → − F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
145 144 adantr ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ → − F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
146 simpr ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ → z ∈ ℝ
147 leneg ⊢ − F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ → − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ↔ − z ≤ − − F ⁡ n ⁡ x
148 145 146 147 syl2anc ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ → − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ↔ − z ≤ − − F ⁡ n ⁡ x
149 148 3adant3 ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ ∧ − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ↔ − z ≤ − − F ⁡ n ⁡ x
150 143 149 mpbid ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ ∧ − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → − z ≤ − − F ⁡ n ⁡ x
151 recn ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℂ
152 151 negnegd ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ → − − F ⁡ n ⁡ x = F ⁡ n ⁡ x
153 152 3ad2ant1 ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ ∧ − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → − − F ⁡ n ⁡ x = F ⁡ n ⁡ x
154 150 153 breqtrd ⊢ F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ ∧ z ∈ ℝ ∧ − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → − z ≤ F ⁡ n ⁡ x
155 139 140 142 154 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ∧ n ∈ Z → − z ≤ F ⁡ n ⁡ x
156 155 ex ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → n ∈ Z → − z ≤ F ⁡ n ⁡ x
157 138 156 ralrimi ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → ∀ n ∈ Z − z ≤ F ⁡ n ⁡ x
158 breq1 ⊢ y = − z → y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ − z ≤ F ⁡ n ⁡ x
159 158 ralbidv ⊢ y = − z → ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ ∀ n ∈ Z − z ≤ F ⁡ n ⁡ x
160 159 rspcev ⊢ − z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − z ≤ F ⁡ n ⁡ x → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
161 135 157 160 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n ∧ z ∈ ℝ ∧ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
162 161 3exp ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n → z ∈ ℝ → ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
163 162 rexlimdv ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n → ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x
164 134 163 impbid ⊢ φ ∧ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n → ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x ↔ ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
165 32 164 rabbida ⊢ φ → x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ y ∈ ℝ ∀ n ∈ Z y ≤ F ⁡ n ⁡ x = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
166 102 165 eqtrd ⊢ φ → D = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
167 32 166 alrimi ⊢ φ → ∀ x D = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
168 eqid ⊢ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
169 168 rgenw ⊢ ∀ x ∈ D sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
170 169 a1i ⊢ φ → ∀ x ∈ D sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
171 mpteq12f ⊢ ∀ x D = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ∧ ∀ x ∈ D sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < → x ∈ D ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
172 167 170 171 syl2anc ⊢ φ → x ∈ D ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
173 nfv ⊢ Ⅎ z φ
174 121 renegcld ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ n → − F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
175 nfv ⊢ Ⅎ x φ ∧ n ∈ Z
176 34 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ Z → dom ⁡ F ⁡ n ∈ V
177 121 3expa ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ n → F ⁡ n ⁡ x ∈ ℝ
178 14 feqmptd ⊢ φ ∧ n ∈ Z → F ⁡ n = x ∈ dom ⁡ F ⁡ n ⟼ F ⁡ n ⁡ x
179 178 eqcomd ⊢ φ ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n ⟼ F ⁡ n ⁡ x = F ⁡ n
180 179 12 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n ⟼ F ⁡ n ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
181 175 11 176 177 180 smfneg ⊢ φ ∧ n ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ n ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
182 eqid ⊢ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z = x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z
183 eqid ⊢ x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < = x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ <
184 107 32 173 1 2 3 174 181 182 183 smfsupmpt ⊢ φ → x ∈ x ∈ ⋂ n ∈ Z dom ⁡ F ⁡ n | ∃ z ∈ ℝ ∀ n ∈ Z − F ⁡ n ⁡ x ≤ z ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < ∈ SMblFn ⁡ S
185 172 184 eqeltrd ⊢ φ → x ∈ D ⟼ sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < ∈ SMblFn ⁡ S
186 32 3 38 101 185 smfneg ⊢ φ → x ∈ D ⟼ − sup ran ⁡ n ∈ Z ⟼ − F ⁡ n ⁡ x ℝ < ∈ SMblFn ⁡ S
187 31 186 eqeltrd ⊢ φ → G ∈ SMblFn ⁡ S