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Theorem smflimsuplem7 41032
Description: The superior limit of a sequence of sigma-measurable functions is sigma-measurable. Proposition 121F (d) of [Fremlin1] p. 39 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smflimsuplem7.m  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
smflimsuplem7.z  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
smflimsuplem7.s  |-  ( ph  ->  S  e. SAlg )
smflimsuplem7.f  |-  ( ph  ->  F : Z --> (SMblFn `  S ) )
smflimsuplem7.d  |-  D  =  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }
smflimsuplem7.e  |-  E  =  ( k  e.  Z  |->  { x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k
) dom  ( F `  m )  |  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR } )
smflimsuplem7.h  |-  H  =  ( k  e.  Z  |->  ( x  e.  ( E `  k ) 
|->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )
) )
Assertion
Ref Expression
smflimsuplem7  |-  ( ph  ->  D  =  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  } )
Distinct variable groups:    x, k, E    k, F, m, n, x    k, H, m, n, x    m, M   
k, Z, m, n, x    ph, k, m, n, x
Allowed substitution hints:    D( x, k, m, n)    S( x, k, m, n)    E( m, n)    M( x, k, n)

Proof of Theorem smflimsuplem7
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smflimsuplem7.d . . 3  |-  D  =  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }
21a1i 11 . 2  |-  ( ph  ->  D  =  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR } )
3 simpl 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  ->  ph )
4 rabidim2 39284 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR }  ->  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR )
54adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  -> 
( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )
6 rabidim1 3117 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR }  ->  x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
7 eliun 4524 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  <->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
86, 7sylib 208 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR }  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
98adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
10 nfv 1843 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ n
( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )
11 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ m ph
12 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  F/_ m limsup
13 nfmpt1 4747 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  F/_ m
( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) )
1412, 13nffv 6198 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/_ m
( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )
15 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/_ m RR
1614, 15nfel 2777 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ m
( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR
1711, 16nfan 1828 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ m
( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )
18 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ m  n  e.  Z
19 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/_ m x
20 nfii1 4551 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/_ m |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
2119, 20nfel 2777 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ m  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)
2217, 18, 21nf3an 1831 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/ m
( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
23 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/ m  k  e.  ( ZZ>= `  n )
2422, 23nfan 1828 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ m
( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)
25 simpl1l 1112 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ph )
26 smflimsuplem7.m . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  M  e.  ZZ )
28 smflimsuplem7.z . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
29 smflimsuplem7.s . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  S  e. SAlg )
3025, 29syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  S  e. SAlg )
31 smflimsuplem7.f . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  F : Z --> (SMblFn `  S ) )
3225, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  F : Z
--> (SMblFn `  S )
)
33 smflimsuplem7.e . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  E  =  ( k  e.  Z  |->  { x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k
) dom  ( F `  m )  |  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR } )
34 smflimsuplem7.h . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  H  =  ( k  e.  Z  |->  ( x  e.  ( E `  k ) 
|->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )
) )
3528uztrn2 11705 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( n  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n ) )  -> 
k  e.  Z )
36353ad2antl2 1224 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  k  e.  Z )
37 simpl1r 1113 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR )
38 uzss 11708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  n
)  ->  ( ZZ>= `  k )  C_  ( ZZ>=
`  n ) )
39 iinss1 4533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( (
ZZ>= `  k )  C_  ( ZZ>= `  n )  -> 
|^|_ m  e.  ( ZZ>=
`  n ) dom  ( F `  m
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m
) )
4038, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  n
)  ->  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m
) )
4140adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m
) )
42 simpl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  x  e.  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
)
4341, 42sseldd 3604 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  x  e.  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m )
)
44433ad2antl3 1225 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  x  e.  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m )
)
4524, 27, 28, 30, 32, 33, 34, 36, 37, 44smflimsuplem2 41027 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  x  e.  dom  ( H `  k
) )
4645ralrimiva 2966 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
x  e.  dom  ( H `  k )
)
47 vex 3203 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  x  e. 
_V
48 eliin 4525 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  _V  ->  (
x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  <->  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) x  e.  dom  ( H `
 k ) ) )
4947, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  <->  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) x  e.  dom  ( H `
 k ) )
5046, 49sylibr 224 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  x  e.  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )
51503exp 1264 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR )  ->  (
n  e.  Z  -> 
( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  ->  x  e.  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) ) ) )
5210, 51reximdai 3012 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR )  ->  ( E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
) )
5352imp 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)
54 eliun 4524 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  <->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )
5553, 54sylibr 224 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)
563, 5, 9, 55syl21anc 1325 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  ->  x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )
577biimpi 206 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
)
586, 57syl 17 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR }  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
5958adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
60 nfv 1843 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ n ph
61 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ n x
62 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ n
( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR
63 nfiu1 4550 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ n U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
6462, 63nfrab 3123 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ n { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }
6561, 64nfel 2777 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ n  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR }
6660, 65nfan 1828 . . . . . . . . . 10  |-  F/ n
( ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )
67 nfv 1843 . . . . . . . . . 10  |-  F/ n
( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `  x
) )  e.  dom  ~~>
68 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ k ( ( ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
69 simp1l 1085 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  ph )
7069, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  M  e.  ZZ )
7169, 29syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  S  e. SAlg )
7269, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  F : Z --> (SMblFn `  S )
)
73 simp1r 1086 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )
74 simp2 1062 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  n  e.  Z )
75 simp3 1063 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
7668, 22, 70, 28, 71, 72, 33, 34, 73, 74, 75smflimsuplem6 41031 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )
77763exp 1264 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR )  ->  (
n  e.  Z  -> 
( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  ->  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  ) ) )
785, 77syldan 487 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  -> 
( n  e.  Z  ->  ( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  ->  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  ) ) )
7966, 67, 78rexlimd 3026 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  -> 
( E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  ->  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  ) )
8059, 79mpd 15 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  -> 
( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `  x
) )  e.  dom  ~~>  )
8156, 80jca 554 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  -> 
( x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  /\  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  ) )
82 rabid 3116 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  <->  ( x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  /\  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `  x
) )  e.  dom  ~~>  ) )
8381, 82sylibr 224 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )  ->  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  } )
8483ex 450 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }  ->  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } ) )
85 ssrab2 3687 . . . . . . . . . 10  |-  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  C_  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)
8685a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  C_  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)
8728eluzelz2 39627 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  e.  Z  ->  n  e.  ZZ )
8887uzidd 39631 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  e.  Z  ->  n  e.  ( ZZ>= `  n )
)
8988adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  n )
)
90 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/ x
( ph  /\  n  e.  Z )
91 xrltso 11974 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  <  Or  RR*
9291a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  Z )  /\  x  e.  ( E `  n
) )  ->  <  Or 
RR* )
9392supexd 8359 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  Z )  /\  x  e.  ( E `  n
) )  ->  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  _V )
94 eqid 2622 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  e.  ( E `  n )  |->  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  ) )  =  ( x  e.  ( E `  n )  |->  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  ) )
9590, 93, 94fnmptd 39434 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  (
x  e.  ( E `
 n )  |->  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n
)  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) , 
RR* ,  <  ) )  Fn  ( E `  n ) )
96 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  =  n  ->  ( E `  k )  =  ( E `  n ) )
97 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  n  ->  ( ZZ>=
`  k )  =  ( ZZ>= `  n )
)
9897mpteq1d 4738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  n  ->  (
m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) )  =  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )
9998rneqd 5353 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  =  n  ->  ran  ( m  e.  ( ZZ>=
`  k )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
)  =  ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )
10099supeq1d 8352 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  =  n  ->  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  =  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  ) )
10196, 100mpteq12dv 4733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  =  n  ->  (
x  e.  ( E `
 k )  |->  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  k
)  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) , 
RR* ,  <  ) )  =  ( x  e.  ( E `  n
)  |->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )
) )
102 fvex 6201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( E `
 n )  e. 
_V
103102mptex 6486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  e.  ( E `  n )  |->  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  ) )  e.  _V
104101, 34, 103fvmpt 6282 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( n  e.  Z  ->  ( H `  n )  =  ( x  e.  ( E `  n
)  |->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )
) )
105104adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  ( H `  n )  =  ( x  e.  ( E `  n
)  |->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )
) )
106105fneq1d 5981 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  (
( H `  n
)  Fn  ( E `
 n )  <->  ( x  e.  ( E `  n
)  |->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )
)  Fn  ( E `
 n ) ) )
10795, 106mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  ( H `  n )  Fn  ( E `  n
) )
108107fndmd 39441 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  dom  ( H `  n )  =  ( E `  n ) )
10997iineq1d 39267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  =  n  ->  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m
)  =  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
110109eleq2d 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  =  n  ->  (
x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m
)  <->  x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) ) )
111100eleq1d 2686 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  =  n  ->  ( sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  k
)  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) , 
RR* ,  <  )  e.  RR  <->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR ) )
112110, 111anbi12d 747 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( k  =  n  ->  (
( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  k
) dom  ( F `  m )  /\  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR ) 
<->  ( x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  /\  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR ) ) )
113112rabbidva2 3186 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  n  ->  { x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  k ) dom  ( F `  m
)  |  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  k )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  )  e.  RR }  =  { x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  )  e.  RR } )
114 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  Z  ->  n  e.  Z )
115 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( x  =  y  ->  (
( F `  m
) `  x )  =  ( ( F `
 m ) `  y ) )
116115mpteq2dv 4745 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( x  =  y  ->  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) )  =  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  y
) ) )
117116rneqd 5353 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( x  =  y  ->  ran  ( m  e.  ( ZZ>=
`  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
)  =  ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 y ) ) )
118117supeq1d 8352 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =  y  ->  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  =  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  y
) ) ,  RR* ,  <  ) )
119118eleq1d 2686 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  =  y  ->  ( sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n
)  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) , 
RR* ,  <  )  e.  RR  <->  sup ( ran  (
m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `
 y ) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR ) )
120119cbvrabv 3199 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  { x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  )  e.  RR }  =  { y  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  |  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  y
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR }
121 ne0i 3921 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( n  e.  ( ZZ>= `  n
)  ->  ( ZZ>= `  n )  =/=  (/) )
12288, 121syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( n  e.  Z  ->  ( ZZ>=
`  n )  =/=  (/) )
123 fvex 6201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( F `
 m )  e. 
_V
124123dmex 7099 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  dom  ( F `  m )  e.  _V
125124rgenw 2924 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  A. m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  e.  _V
126125a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( n  e.  Z  ->  A. m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  e.  _V )
127122, 126iinexd 39318 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( n  e.  Z  ->  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  e.  _V )
128120, 127rabexd 4814 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  Z  ->  { x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  )  e.  RR }  e.  _V )
12933, 113, 114, 128fvmptd3 39447 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  e.  Z  ->  ( E `  n )  =  { x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  |  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR } )
130129adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  ( E `  n )  =  { x  e.  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  |  sup ( ran  ( m  e.  ( ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR } )
131 ssrab2 3687 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  { x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  )  e.  RR }  C_  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  { x  e.  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  sup ( ran  ( m  e.  (
ZZ>= `  n )  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) ,  RR* ,  <  )  e.  RR }  C_  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
)
133130, 132eqsstrd 3639 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  ( E `  n )  C_ 
|^|_ m  e.  ( ZZ>=
`  n ) dom  ( F `  m
) )
134108, 133eqsstrd 3639 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  dom  ( H `  n ) 
C_  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
135 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  n  ->  ( H `  k )  =  ( H `  n ) )
136135dmeqd 5326 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  n  ->  dom  ( H `  k )  =  dom  ( H `
 n ) )
137136sseq1d 3632 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  =  n  ->  ( dom  ( H `  k
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  <->  dom  ( H `  n )  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) ) )
138137rspcev 3309 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( n  e.  ( ZZ>= `  n )  /\  dom  ( H `  n ) 
C_  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )  ->  E. k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
13989, 134, 138syl2anc 693 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  E. k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
140 iinss 4571 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  C_ 
|^|_ m  e.  ( ZZ>=
`  n ) dom  ( F `  m
)  ->  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
141139, 140syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
142141ralrimiva 2966 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  A. n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  C_ 
|^|_ m  e.  ( ZZ>=
`  n ) dom  ( F `  m
) )
143 ss2iun 4536 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  C_  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  ->  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  C_  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
) )
144142, 143syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  C_ 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
)
14586, 144sstrd 3613 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  C_  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m ) )
14682simplbi 476 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  ->  x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)
14754biimpi 206 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)
148146, 147syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)
149148adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } )  ->  E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )
150 nfiu1 4550 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ n U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
15167, 150nfrab 3123 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ n { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }
15261, 151nfel 2777 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ n  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }
15360, 152nfan 1828 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ n
( ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } )
15482simprbi 480 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  ->  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  )
155 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ k
ph
156 nfmpt1 4747 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/_ k
( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `  x
) )
157 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/_ k dom 
~~>
158156, 157nfel 2777 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ k ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `  x
) )  e.  dom  ~~>
159155, 158nfan 1828 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ k ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )
160 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ k  n  e.  Z
161 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/_ k
x
162 nfii1 4551 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/_ k |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
163161, 162nfel 2777 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ k  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)
164159, 160, 163nf3an 1831 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ k ( ( ph  /\  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `  x
) )  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )
16526adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  M  e.  ZZ )
1661653adant3 1081 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)  ->  M  e.  ZZ )
1671663adant1r 1319 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  M  e.  ZZ )
16829adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  S  e. SAlg )
1691683adant3 1081 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)  ->  S  e. SAlg )
1701693adant1r 1319 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  S  e. SAlg )
17131adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z )  ->  F : Z --> (SMblFn `  S )
)
1721713adant3 1081 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )
)  ->  F : Z
--> (SMblFn `  S )
)
1731723adant1r 1319 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  F : Z --> (SMblFn `  S )
)
174 simp2 1062 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  n  e.  Z )
175 simp3 1063 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  x  e.  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )
176 simp1r 1086 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )
177164, 167, 28, 170, 173, 33, 34, 174, 175, 176smflimsuplem4 41029 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
k  e.  Z  |->  ( ( H `  k
) `  x )
)  e.  dom  ~~>  )  /\  n  e.  Z  /\  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
) )  ->  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )
1781773exp 1264 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  )  -> 
( n  e.  Z  ->  ( x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  ->  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR ) ) )
179154, 178sylan2 491 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } )  ->  ( n  e.  Z  ->  ( x  e.  |^|_ k  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  ->  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR ) ) )
180153, 62, 179rexlimd 3026 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } )  ->  ( E. n  e.  Z  x  e.  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  ->  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `
 x ) ) )  e.  RR ) )
181149, 180mpd 15 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } )  ->  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR )
182181ralrimiva 2966 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A. x  e.  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR )
183145, 182jca 554 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  C_  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  (
ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  /\  A. x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  ( limsup `
 ( m  e.  Z  |->  ( ( F `
 m ) `  x ) ) )  e.  RR ) )
184 nfrab1 3122 . . . . . . . 8  |-  F/_ x { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }
185 nfcv 2764 . . . . . . . 8  |-  F/_ x U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )
186184, 185ssrabf 39298 . . . . . . 7  |-  ( { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  C_  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }  <->  ( {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  C_  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n
) dom  ( F `  m )  /\  A. x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  }  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR ) )
187183, 186sylibr 224 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  C_  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR } )
188187sseld 3602 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  ->  x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR } ) )
18984, 188impbid 202 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }  <->  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } ) )
190189alrimiv 1855 . . 3  |-  ( ph  ->  A. x ( x  e.  { x  e. 
U_ n  e.  Z  |^|_
m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m )  |  ( limsup `  (
m  e.  Z  |->  ( ( F `  m
) `  x )
) )  e.  RR } 
<->  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  } ) )
191 nfrab1 3122 . . . 4  |-  F/_ x { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }
192191, 184dfcleqf 39255 . . 3  |-  ( { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }  =  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  }  <->  A. x
( x  e.  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }  <->  x  e.  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } ) )
193190, 192sylibr 224 . 2  |-  ( ph  ->  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ m  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( F `  m
)  |  ( limsup `  ( m  e.  Z  |->  ( ( F `  m ) `  x
) ) )  e.  RR }  =  {
x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k
)  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `  k ) `
 x ) )  e.  dom  ~~>  } )
1942, 193eqtrd 2656 1  |-  ( ph  ->  D  =  { x  e.  U_ n  e.  Z  |^|_ k  e.  ( ZZ>= `  n ) dom  ( H `  k )  |  ( k  e.  Z  |->  ( ( H `
 k ) `  x ) )  e. 
dom 
~~>  } )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    /\ w3a 1037   A.wal 1481    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   {crab 2916   _Vcvv 3200    C_ wss 3574   (/)c0 3915   U_ciun 4520   |^|_ciin 4521    |-> cmpt 4729    Or wor 5034   dom cdm 5114   ran crn 5115    Fn wfn 5883   -->wf 5884   ` cfv 5888   supcsup 8346   RRcr 9935   RR*cxr 10073    < clt 10074   ZZcz 11377   ZZ>=cuz 11687   limsupclsp 14201    ~~> cli 14215  SAlgcsalg 40528  SMblFncsmblfn 40909
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-pm 7860  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-ioo 12179  df-ico 12181  df-fz 12327  df-fl 12593  df-ceil 12594  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-limsup 14202  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-smblfn 40910
This theorem is referenced by:  smflimsuplem8  41033
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