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Theorem smfdiv

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

Ref Expression
Hypotheses smfdiv.x ⊢ Ⅎ 𝑥 𝜑
smfdiv.s ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg )
smfdiv.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉 )
smfdiv.b ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℝ )
smfdiv.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑊 )
smfdiv.d ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝐷 ∈ ℝ )
smfdiv.m ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵 ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )
smfdiv.n ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝐷 ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )
smfdiv.e ⊢ 𝐸 = { 𝑥 ∈ 𝐶 ∣ 𝐷 ≠ 0 }
Assertion smfdiv ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ↦ ( 𝐵 / 𝐷 ) ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smfdiv.x ⊢ Ⅎ 𝑥 𝜑
2 smfdiv.s ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg )
3 smfdiv.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉 )
4 smfdiv.b ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℝ )
5 smfdiv.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑊 )
6 smfdiv.d ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝐷 ∈ ℝ )
7 smfdiv.m ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵 ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )
8 smfdiv.n ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝐷 ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )
9 smfdiv.e ⊢ 𝐸 = { 𝑥 ∈ 𝐶 ∣ 𝐷 ≠ 0 }
10 elinel1 ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) → 𝑥 ∈ 𝐴 )
11 10 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝑥 ∈ 𝐴 )
12 11 4 syldan ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝐵 ∈ ℝ )
13 12 recnd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝐵 ∈ ℂ )
14 ssrab2 ⊢ { 𝑥 ∈ 𝐶 ∣ 𝐷 ≠ 0 } ⊆ 𝐶
15 9 14 eqsstri ⊢ 𝐸 ⊆ 𝐶
16 elinel2 ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) → 𝑥 ∈ 𝐸 )
17 15 16 sselid ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) → 𝑥 ∈ 𝐶 )
18 17 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝑥 ∈ 𝐶 )
19 18 6 syldan ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝐷 ∈ ℝ )
20 19 recnd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝐷 ∈ ℂ )
21 9 eleq2i ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐸 ↔ 𝑥 ∈ { 𝑥 ∈ 𝐶 ∣ 𝐷 ≠ 0 } )
22 21 biimpi ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐸 → 𝑥 ∈ { 𝑥 ∈ 𝐶 ∣ 𝐷 ≠ 0 } )
23 rabidim2 ⊢ ( 𝑥 ∈ { 𝑥 ∈ 𝐶 ∣ 𝐷 ≠ 0 } → 𝐷 ≠ 0 )
24 22 23 syl ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐸 → 𝐷 ≠ 0 )
25 16 24 syl ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) → 𝐷 ≠ 0 )
26 25 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → 𝐷 ≠ 0 )
27 13 20 26 divrecd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ) → ( 𝐵 / 𝐷 ) = ( 𝐵 · ( 1 / 𝐷 ) ) )
28 1 27 mpteq2da ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ↦ ( 𝐵 / 𝐷 ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ↦ ( 𝐵 · ( 1 / 𝐷 ) ) ) )
29 1red ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐸 ) → 1 ∈ ℝ )
30 15 sseli ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐸 → 𝑥 ∈ 𝐶 )
31 30 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐸 ) → 𝑥 ∈ 𝐶 )
32 31 6 syldan ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐸 ) → 𝐷 ∈ ℝ )
33 24 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐸 ) → 𝐷 ≠ 0 )
34 29 32 33 redivcld ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐸 ) → ( 1 / 𝐷 ) ∈ ℝ )
35 1 2 5 6 8 9 smfrec ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐸 ↦ ( 1 / 𝐷 ) ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )
36 1 2 3 4 34 7 35 smfmul ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ↦ ( 𝐵 · ( 1 / 𝐷 ) ) ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )
37 28 36 eqeltrd ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐸 ) ↦ ( 𝐵 / 𝐷 ) ) ∈ ( SMblFn ‘ 𝑆 ) )