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Theorem smfmullem4

Description: The multiplication of two sigma-measurable functions is measurable. Proposition 121E (d) of Fremlin1 p. 37 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021)

Ref Expression
Hypotheses smfmullem4.x xφ
smfmullem4.s φSSAlg
smfmullem4.a φAV
smfmullem4.b φxAB
smfmullem4.d φxCD
smfmullem4.m φxABSMblFnS
smfmullem4.n φxCDSMblFnS
smfmullem4.r φR
smfmullem4.k K=q03|uq0q1vq2q3uv<R
smfmullem4.e E=qKxAC|Bq0q1Dq2q3
Assertion smfmullem4 φxAC|BD<RS𝑡AC

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smfmullem4.x xφ
2 smfmullem4.s φSSAlg
3 smfmullem4.a φAV
4 smfmullem4.b φxAB
5 smfmullem4.d φxCD
6 smfmullem4.m φxABSMblFnS
7 smfmullem4.n φxCDSMblFnS
8 smfmullem4.r φR
9 smfmullem4.k K=q03|uq0q1vq2q3uv<R
10 smfmullem4.e E=qKxAC|Bq0q1Dq2q3
11 8 3ad2ant1 φxACBD<RR
12 inss1 ACA
13 12 a1i φACA
14 13 sselda φxACxA
15 14 4 syldan φxACB
16 15 3adant3 φxACBD<RB
17 elinel2 xACxC
18 17 adantl φxACxC
19 18 5 syldan φxACD
20 19 3adant3 φxACBD<RD
21 simp3 φxACBD<RBD<R
22 eqid RBD1+B+D=RBD1+B+D
23 eqid if1RBD1+B+D1RBD1+B+D=if1RBD1+B+D1RBD1+B+D
24 11 9 16 20 21 22 23 smfmullem3 φxACBD<RqKBq0q1Dq2q3
25 rabid xxAC|Bq0q1Dq2q3xACBq0q1Dq2q3
26 25 bicomi xACBq0q1Dq2q3xxAC|Bq0q1Dq2q3
27 26 biimpi xACBq0q1Dq2q3xxAC|Bq0q1Dq2q3
28 27 adantll φxACBq0q1Dq2q3xxAC|Bq0q1Dq2q3
29 28 adantlr φxACqKBq0q1Dq2q3xxAC|Bq0q1Dq2q3
30 10 a1i φE=qKxAC|Bq0q1Dq2q3
31 inrab xAC|Bq0q1xAC|Dq2q3=xAC|Bq0q1Dq2q3
32 3 13 ssexd φACV
33 eqid S𝑡AC=S𝑡AC
34 2 32 33 subsalsal φS𝑡ACSAlg
35 34 adantr φqKS𝑡ACSAlg
36 nfv xqK
37 1 36 nfan xφqK
38 2 adantr φqKSSAlg
39 32 adantr φqKACV
40 15 adantlr φqKxACB
41 2 6 13 sssmfmpt φxACBSMblFnS
42 41 adantr φqKxACBSMblFnS
43 ssrab2 q03|uq0q1vq2q3uv<R03
44 9 43 eqsstri K03
45 reex V
46 qssre
47 mapss V0303
48 45 46 47 mp2an 0303
49 44 48 sstri K03
50 id qKqK
51 49 50 sselid qKq03
52 45 a1i qKV
53 ovexd qK03V
54 52 53 elmapd qKq03q:03
55 51 54 mpbid qKq:03
56 0z 0
57 3z 3
58 0re 0
59 3re 3
60 3pos 0<3
61 58 59 60 ltleii 03
62 56 57 61 3pm3.2i 0303
63 eluz2 300303
64 62 63 mpbir 30
65 eluzfz1 30003
66 64 65 ax-mp 003
67 66 a1i qK003
68 55 67 ffvelcdmd qKq0
69 68 adantl φqKq0
70 69 rexrd φqKq0*
71 0le1 01
72 1re 1
73 1lt3 1<3
74 72 59 73 ltleii 13
75 71 74 pm3.2i 0113
76 1z 1
77 elfz 1031030113
78 76 56 57 77 mp3an 1030113
79 75 78 mpbir 103
80 79 a1i qK103
81 55 80 ffvelcdmd qKq1
82 81 adantl φqKq1
83 82 rexrd φqKq1*
84 37 38 39 40 42 70 83 smfpimioompt φqKxAC|Bq0q1S𝑡AC
85 19 adantlr φqKxACD
86 1 18 ssdf φACC
87 2 7 86 sssmfmpt φxACDSMblFnS
88 87 adantr φqKxACDSMblFnS
89 0le2 02
90 2re 2
91 2lt3 2<3
92 90 59 91 ltleii 23
93 89 92 pm3.2i 0223
94 2z 2
95 elfz 2032030223
96 94 56 57 95 mp3an 2030223
97 93 96 mpbir 203
98 97 a1i qK203
99 55 98 ffvelcdmd qKq2
100 99 adantl φqKq2
101 100 rexrd φqKq2*
102 eluzfz2 30303
103 64 102 ax-mp 303
104 103 a1i qK303
105 55 104 ffvelcdmd qKq3
106 105 adantl φqKq3
107 106 rexrd φqKq3*
108 37 38 39 85 88 101 107 smfpimioompt φqKxAC|Dq2q3S𝑡AC
109 35 84 108 salincld φqKxAC|Bq0q1xAC|Dq2q3S𝑡AC
110 31 109 eqeltrrid φqKxAC|Bq0q1Dq2q3S𝑡AC
111 110 elexd φqKxAC|Bq0q1Dq2q3V
112 30 111 fvmpt2d φqKEq=xAC|Bq0q1Dq2q3
113 112 eqcomd φqKxAC|Bq0q1Dq2q3=Eq
114 113 adantlr φxACqKxAC|Bq0q1Dq2q3=Eq
115 114 adantr φxACqKBq0q1Dq2q3xAC|Bq0q1Dq2q3=Eq
116 29 115 eleqtrd φxACqKBq0q1Dq2q3xEq
117 116 ex φxACqKBq0q1Dq2q3xEq
118 117 3adantl3 φxACBD<RqKBq0q1Dq2q3xEq
119 118 reximdva φxACBD<RqKBq0q1Dq2q3qKxEq
120 24 119 mpd φxACBD<RqKxEq
121 eliun xqKEqqKxEq
122 120 121 sylibr φxACBD<RxqKEq
123 122 3exp φxACBD<RxqKEq
124 1 123 ralrimi φxACBD<RxqKEq
125 36 nfci _xK
126 nfrab1 _xxAC|Bq0q1Dq2q3
127 125 126 nfmpt _xqKxAC|Bq0q1Dq2q3
128 10 127 nfcxfr _xE
129 nfcv _xq
130 128 129 nffv _xEq
131 125 130 nfiun _xqKEq
132 131 rabssf xAC|BD<RqKEqxACBD<RxqKEq
133 124 132 sylibr φxAC|BD<RqKEq
134 ssrab2 xAC|Bq0q1Dq2q3AC
135 112 134 eqsstrdi φqKEqAC
136 simpr φqKxEqxEq
137 112 adantr φqKxEqEq=xAC|Bq0q1Dq2q3
138 136 137 eleqtrd φqKxEqxxAC|Bq0q1Dq2q3
139 rabidim2 xxAC|Bq0q1Dq2q3Bq0q1Dq2q3
140 138 139 syl φqKxEqBq0q1Dq2q3
141 140 simprd φqKxEqDq2q3
142 140 simpld φqKxEqBq0q1
143 50 9 eleqtrdi qKqq03|uq0q1vq2q3uv<R
144 rabidim2 qq03|uq0q1vq2q3uv<Ruq0q1vq2q3uv<R
145 143 144 syl qKuq0q1vq2q3uv<R
146 145 ad2antlr φqKxEquq0q1vq2q3uv<R
147 oveq1 u=Buv=Bv
148 147 breq1d u=Buv<RBv<R
149 148 ralbidv u=Bvq2q3uv<Rvq2q3Bv<R
150 149 rspcva Bq0q1uq0q1vq2q3uv<Rvq2q3Bv<R
151 142 146 150 syl2anc φqKxEqvq2q3Bv<R
152 oveq2 v=DBv=BD
153 152 breq1d v=DBv<RBD<R
154 153 rspcva Dq2q3vq2q3Bv<RBD<R
155 141 151 154 syl2anc φqKxEqBD<R
156 155 ex φqKxEqBD<R
157 37 156 ralrimi φqKxEqBD<R
158 135 157 jca φqKEqACxEqBD<R
159 nfcv _xAC
160 130 159 ssrabf EqxAC|BD<REqACxEqBD<R
161 158 160 sylibr φqKEqxAC|BD<R
162 161 iunssd φqKEqxAC|BD<R
163 133 162 eqssd φxAC|BD<R=qKEq
164 ovex 03V
165 ssdomg 03VK03K03
166 164 165 ax-mp K03K03
167 44 166 ax-mp K03
168 qct ω
169 168 a1i ω
170 fzfid 03Fin
171 169 170 mpct 03ω
172 171 mptru 03ω
173 domtr K0303ωKω
174 167 172 173 mp2an Kω
175 174 a1i φKω
176 110 10 fmptd φE:KS𝑡AC
177 176 ffvelcdmda φqKEqS𝑡AC
178 34 175 177 saliuncl φqKEqS𝑡AC
179 163 178 eqeltrd φxAC|BD<RS𝑡AC