Metamath Proof Explorer


Theorem smfsupmpt

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

Ref Expression
Hypotheses smfsupmpt.n nφ
smfsupmpt.x xφ
smfsupmpt.y yφ
smfsupmpt.m φM
smfsupmpt.z Z=M
smfsupmpt.s φSSAlg
smfsupmpt.b φnZxABV
smfsupmpt.f φnZxABSMblFnS
smfsupmpt.d D=xnZA|ynZBy
smfsupmpt.g G=xDsuprannZB<
Assertion smfsupmpt φGSMblFnS

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smfsupmpt.n nφ
2 smfsupmpt.x xφ
3 smfsupmpt.y yφ
4 smfsupmpt.m φM
5 smfsupmpt.z Z=M
6 smfsupmpt.s φSSAlg
7 smfsupmpt.b φnZxABV
8 smfsupmpt.f φnZxABSMblFnS
9 smfsupmpt.d D=xnZA|ynZBy
10 smfsupmpt.g G=xDsuprannZB<
11 eqidd φnZxAB=nZxAB
12 11 8 fvmpt2d φnZnZxABn=xAB
13 12 dmeqd φnZdomnZxABn=domxAB
14 nfcv _xZ
15 14 nfcri xnZ
16 2 15 nfan xφnZ
17 eqid xAB=xAB
18 7 3expa φnZxABV
19 16 17 18 dmmptdf φnZdomxAB=A
20 13 19 eqtr2d φnZA=domnZxABn
21 1 20 iineq2d φnZA=nZdomnZxABn
22 nfcv _xnZA
23 nfmpt1 _xxAB
24 14 23 nfmpt _xnZxAB
25 nfcv _xn
26 24 25 nffv _xnZxABn
27 26 nfdm _xdomnZxABn
28 14 27 nfiin _xnZdomnZxABn
29 22 28 rabeqf nZA=nZdomnZxABnxnZA|ynZBy=xnZdomnZxABn|ynZBy
30 21 29 syl φxnZA|ynZBy=xnZdomnZxABn|ynZBy
31 nfv yxnZdomnZxABn
32 3 31 nfan yφxnZdomnZxABn
33 nfii1 _nnZdomnZxABn
34 33 nfcri nxnZdomnZxABn
35 1 34 nfan nφxnZdomnZxABn
36 simpll φxnZdomnZxABnnZφ
37 simpr φxnZdomnZxABnnZnZ
38 eliinid xnZdomnZxABnnZxdomnZxABn
39 38 adantll φxnZdomnZxABnnZxdomnZxABn
40 13 19 eqtrd φnZdomnZxABn=A
41 40 adantlr φxnZdomnZxABnnZdomnZxABn=A
42 39 41 eleqtrd φxnZdomnZxABnnZxA
43 12 fveq1d φnZnZxABnx=xABx
44 43 3adant3 φnZxAnZxABnx=xABx
45 simp3 φnZxAxA
46 fvmpt4 xABVxABx=B
47 45 7 46 syl2anc φnZxAxABx=B
48 44 47 eqtr2d φnZxAB=nZxABnx
49 48 breq1d φnZxABynZxABnxy
50 36 37 42 49 syl3anc φxnZdomnZxABnnZBynZxABnxy
51 35 50 ralbida φxnZdomnZxABnnZBynZnZxABnxy
52 32 51 rexbid φxnZdomnZxABnynZByynZnZxABnxy
53 2 52 rabbida φxnZdomnZxABn|ynZBy=xnZdomnZxABn|ynZnZxABnxy
54 30 53 eqtrd φxnZA|ynZBy=xnZdomnZxABn|ynZnZxABnxy
55 9 54 eqtrid φD=xnZdomnZxABn|ynZnZxABnxy
56 nfcv _n
57 nfra1 nnZBy
58 56 57 nfrexw nynZBy
59 nfii1 _nnZA
60 58 59 nfrabw _nxnZA|ynZBy
61 9 60 nfcxfr _nD
62 61 nfcri nxD
63 1 62 nfan nφxD
64 simpll φxDnZφ
65 simpr φxDnZnZ
66 rabidim1 xxnZA|ynZByxnZA
67 66 9 eleq2s xDxnZA
68 eliinid xnZAnZxA
69 67 68 sylan xDnZxA
70 69 adantll φxDnZxA
71 64 65 70 48 syl3anc φxDnZB=nZxABnx
72 63 71 mpteq2da φxDnZB=nZnZxABnx
73 72 rneqd φxDrannZB=rannZnZxABnx
74 73 supeq1d φxDsuprannZB<=suprannZnZxABnx<
75 2 55 74 mpteq12da φxDsuprannZB<=xxnZdomnZxABn|ynZnZxABnxysuprannZnZxABnx<
76 10 75 eqtrid φG=xxnZdomnZxABn|ynZnZxABnxysuprannZnZxABnx<
77 nfmpt1 _nnZxAB
78 1 8 fmptd2f φnZxAB:ZSMblFnS
79 eqid xnZdomnZxABn|ynZnZxABnxy=xnZdomnZxABn|ynZnZxABnxy
80 eqid xxnZdomnZxABn|ynZnZxABnxysuprannZnZxABnx<=xxnZdomnZxABn|ynZnZxABnxysuprannZnZxABnx<
81 77 24 4 5 6 78 79 80 smfsup φxxnZdomnZxABn|ynZnZxABnxysuprannZnZxABnx<SMblFnS
82 76 81 eqeltrd φGSMblFnS