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Theorem subsalsal

Description: A subspace sigma-algebra is a sigma algebra. This is Lemma 121A of Fremlin1 p. 35. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021)

Ref Expression
Hypotheses subsalsal.1 ⊢ φ → S ∈ SAlg
subsalsal.2 ⊢ φ → D ∈ V
subsalsal.3 ⊢ T = S ↾ 𝑡 D
Assertion subsalsal ⊢ φ → T ∈ SAlg

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 subsalsal.1 ⊢ φ → S ∈ SAlg
2 subsalsal.2 ⊢ φ → D ∈ V
3 subsalsal.3 ⊢ T = S ↾ 𝑡 D
4 3 ovexi ⊢ T ∈ V
5 4 a1i ⊢ φ → T ∈ V
6 1 0sald ⊢ φ → ∅ ∈ S
7 0in ⊢ ∅ ∩ D = ∅
8 7 eqcomi ⊢ ∅ = ∅ ∩ D
9 1 2 6 8 elrestd ⊢ φ → ∅ ∈ S ↾ 𝑡 D
10 9 3 eleqtrrdi ⊢ φ → ∅ ∈ T
11 eqid ⊢ ⋃ T = ⋃ T
12 id ⊢ x ∈ T → x ∈ T
13 12 3 eleqtrdi ⊢ x ∈ T → x ∈ S ↾ 𝑡 D
14 13 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ T → x ∈ S ↾ 𝑡 D
15 elrest ⊢ S ∈ SAlg ∧ D ∈ V → x ∈ S ↾ 𝑡 D ↔ ∃ y ∈ S x = y ∩ D
16 1 2 15 syl2anc ⊢ φ → x ∈ S ↾ 𝑡 D ↔ ∃ y ∈ S x = y ∩ D
17 16 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ T → x ∈ S ↾ 𝑡 D ↔ ∃ y ∈ S x = y ∩ D
18 14 17 mpbid ⊢ φ ∧ x ∈ T → ∃ y ∈ S x = y ∩ D
19 1 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ S → S ∈ SAlg
20 19 3adant3 ⊢ φ ∧ y ∈ S ∧ x = y ∩ D → S ∈ SAlg
21 2 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ∈ S ∧ x = y ∩ D → D ∈ V
22 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ S → y ∈ S
23 19 22 saldifcld ⊢ φ ∧ y ∈ S → ⋃ S ∖ y ∈ S
24 23 3adant3 ⊢ φ ∧ y ∈ S ∧ x = y ∩ D → ⋃ S ∖ y ∈ S
25 eqid ⊢ ⋃ S ∖ y ∩ D = ⋃ S ∖ y ∩ D
26 20 21 24 25 elrestd ⊢ φ ∧ y ∈ S ∧ x = y ∩ D → ⋃ S ∖ y ∩ D ∈ S ↾ 𝑡 D
27 3 unieqi ⊢ ⋃ T = ⋃ S ↾ 𝑡 D
28 27 a1i ⊢ φ → ⋃ T = ⋃ S ↾ 𝑡 D
29 1 2 restuni3 ⊢ φ → ⋃ S ↾ 𝑡 D = ⋃ S ∩ D
30 28 29 eqtrd ⊢ φ → ⋃ T = ⋃ S ∩ D
31 30 adantr ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → ⋃ T = ⋃ S ∩ D
32 simpr ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → x = y ∩ D
33 31 32 difeq12d ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x = ⋃ S ∩ D ∖ y ∩ D
34 indifdir ⊢ ⋃ S ∖ y ∩ D = ⋃ S ∩ D ∖ y ∩ D
35 34 eqcomi ⊢ ⋃ S ∩ D ∖ y ∩ D = ⋃ S ∖ y ∩ D
36 35 a1i ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → ⋃ S ∩ D ∖ y ∩ D = ⋃ S ∖ y ∩ D
37 33 36 eqtrd ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x = ⋃ S ∖ y ∩ D
38 3 a1i ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → T = S ↾ 𝑡 D
39 37 38 eleq12d ⊢ φ ∧ x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x ∈ T ↔ ⋃ S ∖ y ∩ D ∈ S ↾ 𝑡 D
40 39 3adant2 ⊢ φ ∧ y ∈ S ∧ x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x ∈ T ↔ ⋃ S ∖ y ∩ D ∈ S ↾ 𝑡 D
41 26 40 mpbird ⊢ φ ∧ y ∈ S ∧ x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x ∈ T
42 41 3exp ⊢ φ → y ∈ S → x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x ∈ T
43 42 rexlimdv ⊢ φ → ∃ y ∈ S x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x ∈ T
44 43 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ T → ∃ y ∈ S x = y ∩ D → ⋃ T ∖ x ∈ T
45 18 44 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ T → ⋃ T ∖ x ∈ T
46 1 adantr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ T → S ∈ SAlg
47 2 adantr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ T → D ∈ V
48 simpr ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ T → f : ℕ ⟶ T
49 46 47 3 48 subsaliuncl ⊢ φ ∧ f : ℕ ⟶ T → ⋃ n ∈ ℕ f ⁡ n ∈ T
50 5 10 11 45 49 issalnnd ⊢ φ → T ∈ SAlg