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Theorem smfsupdmmbllem

Description: If a countable set of sigma-measurable functions have domains in the sigma-algebra, then their supremum function has the domain in the sigma-algebra. This is the fourth statement of Proposition 121H of Fremlin1 p. 39 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 24-Jan-2025)

Ref Expression
Hypotheses smfsupdmmbllem.1 nφ
smfsupdmmbllem.2 xφ
smfsupdmmbllem.3 mφ
smfsupdmmbllem.4 _xF
smfsupdmmbllem.5 φM
smfsupdmmbllem.6 Z=M
smfsupdmmbllem.7 φSSAlg
smfsupdmmbllem.8 φF:ZSMblFnS
smfsupdmmbllem.9 φnZdomFnS
smfsupdmmbllem.10 D=xnZdomFn|ynZFnxy
smfsupdmmbllem.11 H=nZmxdomFn|Fnx<m
smfsupdmmbllem.12 G=xDsuprannZFnx<
Assertion smfsupdmmbllem φdomGS

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smfsupdmmbllem.1 nφ
2 smfsupdmmbllem.2 xφ
3 smfsupdmmbllem.3 mφ
4 smfsupdmmbllem.4 _xF
5 smfsupdmmbllem.5 φM
6 smfsupdmmbllem.6 Z=M
7 smfsupdmmbllem.7 φSSAlg
8 smfsupdmmbllem.8 φF:ZSMblFnS
9 smfsupdmmbllem.9 φnZdomFnS
10 smfsupdmmbllem.10 D=xnZdomFn|ynZFnxy
11 smfsupdmmbllem.11 H=nZmxdomFn|Fnx<m
12 smfsupdmmbllem.12 G=xDsuprannZFnx<
13 7 adantr φnZSSAlg
14 8 ffvelcdmda φnZFnSMblFnS
15 eqid domFn=domFn
16 13 14 15 smff φnZFn:domFn
17 16 frexr φnZFn:domFn*
18 1 2 3 4 17 10 12 11 fsupdm2 φdomG=mnZHnm
19 nfcv _mS
20 nfcv _m
21 nnct ω
22 21 a1i φω
23 nfv nm
24 1 23 nfan nφm
25 nfcv _nS
26 nfcv _nZ
27 7 adantr φmSSAlg
28 6 uzct Zω
29 28 a1i φmZω
30 5 6 uzn0d φZ
31 30 adantr φmZ
32 27 adantr φmnZSSAlg
33 9 adantlr φmnZdomFnS
34 32 33 salrestss φmnZS𝑡domFnS
35 nfv mnZ
36 3 35 nfan mφnZ
37 nfcv _xn
38 4 37 nffv _xFn
39 14 adantlr φmnZFnSMblFnS
40 nnxr mm*
41 40 ad2antlr φmnZm*
42 38 32 39 15 41 smfpimltxr φmnZxdomFn|Fnx<mS𝑡domFn
43 42 an32s φnZmxdomFn|Fnx<mS𝑡domFn
44 36 43 fmptd2f φnZmxdomFn|Fnx<m:S𝑡domFn
45 simpr φnZnZ
46 nnex V
47 46 mptex mxdomFn|Fnx<mV
48 11 fvmpt2 nZmxdomFn|Fnx<mVHn=mxdomFn|Fnx<m
49 45 47 48 sylancl φnZHn=mxdomFn|Fnx<m
50 49 feq1d φnZHn:S𝑡domFnmxdomFn|Fnx<m:S𝑡domFn
51 44 50 mpbird φnZHn:S𝑡domFn
52 51 adantlr φmnZHn:S𝑡domFn
53 simplr φmnZm
54 52 53 ffvelcdmd φmnZHnmS𝑡domFn
55 34 54 sseldd φmnZHnmS
56 24 25 26 27 29 31 55 saliinclf φmnZHnmS
57 3 19 20 7 22 56 saliunclf φmnZHnmS
58 18 57 eqeltrd φdomGS