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Theorem smfliminflem

Description: The inferior limit of a countable set of sigma-measurable functions is sigma-measurable. Proposition 121F (e) of Fremlin1 p. 39 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 2-Jan-2022)

Ref Expression
Hypotheses smfliminflem.m ⊢ φ → M ∈ ℤ
smfliminflem.z ⊢ Z = ℤ ≥ M
smfliminflem.s ⊢ φ → S ∈ SAlg
smfliminflem.f ⊢ φ → F : Z ⟶ SMblFn ⁡ S
smfliminflem.d ⊢ D = x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
smfliminflem.g ⊢ G = x ∈ D ⟼ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x
Assertion smfliminflem ⊢ φ → G ∈ SMblFn ⁡ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smfliminflem.m ⊢ φ → M ∈ ℤ
2 smfliminflem.z ⊢ Z = ℤ ≥ M
3 smfliminflem.s ⊢ φ → S ∈ SAlg
4 smfliminflem.f ⊢ φ → F : Z ⟶ SMblFn ⁡ S
5 smfliminflem.d ⊢ D = x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
6 smfliminflem.g ⊢ G = x ∈ D ⟼ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x
7 6 a1i ⊢ φ → G = x ∈ D ⟼ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x
8 ssrab2 ⊢ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ⊆ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m
9 5 8 eqsstri ⊢ D ⊆ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m
10 id ⊢ x ∈ D → x ∈ D
11 9 10 sselid ⊢ x ∈ D → x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m
12 eqid ⊢ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m = ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m
13 2 12 allbutfi ⊢ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ↔ ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
14 11 13 sylib ⊢ x ∈ D → ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
15 14 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ D → ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
16 nfv ⊢ Ⅎ m φ ∧ n ∈ Z
17 nfra1 ⊢ Ⅎ m ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
18 16 17 nfan ⊢ Ⅎ m φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
19 2 fvexi ⊢ Z ∈ V
20 19 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → Z ∈ V
21 2 eluzelz2 ⊢ n ∈ Z → n ∈ ℤ
22 21 zred ⊢ n ∈ Z → n ∈ ℝ
23 22 ad2antlr ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → n ∈ ℝ
24 simpll ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → φ
25 elinel1 ⊢ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ Z
26 3 adantr ⊢ φ ∧ m ∈ Z → S ∈ SAlg
27 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ m ∈ Z → F ⁡ m ∈ SMblFn ⁡ S
28 eqid ⊢ dom ⁡ F ⁡ m = dom ⁡ F ⁡ m
29 26 27 28 smff ⊢ φ ∧ m ∈ Z → F ⁡ m : dom ⁡ F ⁡ m ⟶ ℝ
30 24 25 29 syl2an ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → F ⁡ m : dom ⁡ F ⁡ m ⟶ ℝ
31 simplr ⊢ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
32 eqid ⊢ ℤ ≥ n = ℤ ≥ n
33 21 adantr ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → n ∈ ℤ
34 2 25 eluzelz2d ⊢ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ ℤ
35 34 adantl ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ ℤ
36 22 rexrd ⊢ n ∈ Z → n ∈ ℝ *
37 36 adantr ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → n ∈ ℝ *
38 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
39 38 a1i ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → +∞ ∈ ℝ *
40 elinel2 ⊢ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ n +∞
41 40 adantl ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ n +∞
42 37 39 41 icogelbd ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → n ≤ m
43 32 33 35 42 eluzd ⊢ n ∈ Z ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ ℤ ≥ n
44 43 adantlr ⊢ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → m ∈ ℤ ≥ n
45 rspa ⊢ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ ℤ ≥ n → x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
46 31 44 45 syl2anc ⊢ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
47 46 adantlll ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
48 30 47 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ∧ m ∈ Z ∩ n +∞ → F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
49 18 20 23 48 liminfval4 ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
50 49 rexlimdva2 ⊢ φ → ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
51 50 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ D → ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
52 15 51 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ D → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
53 52 xnegeqd ⊢ φ ∧ x ∈ D → − lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
54 19 mptex ⊢ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ V
55 54 limsupcli ⊢ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ *
56 55 xnegnegi ⊢ − − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x = lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
57 56 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ D → − − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x = lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
58 53 57 eqtr2d ⊢ φ ∧ x ∈ D → lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x = − lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x
59 5 reqabi ⊢ x ∈ D ↔ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∧ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
60 59 simprbi ⊢ x ∈ D → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
61 60 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ D → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
62 61 rexnegd ⊢ φ ∧ x ∈ D → − lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x
63 58 62 eqtr2d ⊢ φ ∧ x ∈ D → − lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
64 61 renegcld ⊢ φ ∧ x ∈ D → − lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
65 63 64 eqeltrrd ⊢ φ ∧ x ∈ D → lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
66 65 rexnegd ⊢ φ ∧ x ∈ D → − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
67 52 66 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ D → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
68 67 mpteq2dva ⊢ φ → x ∈ D ⟼ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = x ∈ D ⟼ − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
69 7 68 eqtrd ⊢ φ → G = x ∈ D ⟼ − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
70 nfv ⊢ Ⅎ x φ
71 21 32 uzn0d ⊢ n ∈ Z → ℤ ≥ n ≠ ∅
72 fvex ⊢ F ⁡ m ∈ V
73 72 dmex ⊢ dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
74 73 rgenw ⊢ ∀ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
75 74 a1i ⊢ n ∈ Z → ∀ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
76 iinexg ⊢ ℤ ≥ n ≠ ∅ ∧ ∀ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V → ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
77 71 75 76 syl2anc ⊢ n ∈ Z → ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
78 77 rgen ⊢ ∀ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
79 iunexg ⊢ Z ∈ V ∧ ∀ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V → ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
80 19 78 79 mp2an ⊢ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
81 80 9 ssexi ⊢ D ∈ V
82 81 a1i ⊢ φ → D ∈ V
83 5 a1i ⊢ φ → D = x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
84 13 biimpi ⊢ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m → ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m
85 50 imp ⊢ φ ∧ ∃ n ∈ Z ∀ m ∈ ℤ ≥ n x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
86 84 85 sylan2 ⊢ φ ∧ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
87 55 a1i ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ *
88 simpl ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
89 simpr ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
90 88 89 eqeltrrd ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
91 xnegrecl2 ⊢ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ * ∧ − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
92 87 90 91 syl2anc ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
93 simpl ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
94 xnegrecl ⊢ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
95 94 adantl ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
96 93 95 eqeltrd ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∧ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
97 92 96 impbida ⊢ lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x = − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ↔ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
98 86 97 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m → lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ↔ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
99 98 rabbidva ⊢ φ → x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim inf ⁡ m ∈ Z ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ = x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
100 83 99 eqtrd ⊢ φ → D = x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
101 70 100 mpteq1df ⊢ φ → x ∈ D ⟼ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x = x ∈ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ⟼ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
102 nfv ⊢ Ⅎ m φ
103 nfv ⊢ Ⅎ n φ
104 negex ⊢ − F ⁡ m ⁡ x ∈ V
105 104 a1i ⊢ φ ∧ m ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → − F ⁡ m ⁡ x ∈ V
106 nfv ⊢ Ⅎ x φ ∧ m ∈ Z
107 73 a1i ⊢ φ ∧ m ∈ Z → dom ⁡ F ⁡ m ∈ V
108 29 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ m ∈ Z ∧ x ∈ dom ⁡ F ⁡ m → F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
109 29 feqmptd ⊢ φ ∧ m ∈ Z → F ⁡ m = x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ⟼ F ⁡ m ⁡ x
110 109 27 eqeltrrd ⊢ φ ∧ m ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ⟼ F ⁡ m ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
111 106 26 107 108 110 smfneg ⊢ φ ∧ m ∈ Z → x ∈ dom ⁡ F ⁡ m ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
112 eqid ⊢ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ = x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ
113 eqid ⊢ x ∈ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ⟼ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x = x ∈ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ⟼ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x
114 102 70 103 1 2 3 105 111 112 113 smflimsupmpt ⊢ φ → x ∈ x ∈ ⋃ n ∈ Z ⋂ m ∈ ℤ ≥ n dom ⁡ F ⁡ m | lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ ℝ ⟼ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
115 101 114 eqeltrd ⊢ φ → x ∈ D ⟼ lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
116 70 3 82 65 115 smfneg ⊢ φ → x ∈ D ⟼ − lim sup ⁡ m ∈ Z ⟼ − F ⁡ m ⁡ x ∈ SMblFn ⁡ S
117 69 116 eqeltrd ⊢ φ → G ∈ SMblFn ⁡ S