Theorem mbfaddlem 23427

Description: The sum of two measurable functions is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Aug-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
mbfadd.1	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ MblFn)
mbfadd.2	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ MblFn)
mbfadd.3	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
mbfadd.4	⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐴⟶ℝ)

Assertion

Ref	Expression
mbfaddlem	⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ MblFn)

Proof of Theorem mbfaddlem

Dummy variables 𝑟 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		readdcl 10019	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
2	1	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
3		mbfadd.3	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
4		mbfadd.4	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐴⟶ℝ)
5		fdm 6051	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴⟶ℝ → dom 𝐹 = 𝐴)
6	3, 5	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
7		mbfadd.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ MblFn)
8		mbfdm 23395	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ MblFn → dom 𝐹 ∈ dom vol)
9	7, 8	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 ∈ dom vol)
10	6, 9	eqeltrrd 2702	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ dom vol)
11		inidm 3822	. . 3 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐴) = 𝐴
12	2, 3, 4, 10, 10, 11	off 6912	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ)
13		eliun 4524	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))))
14		r19.42v 3092	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))))
15		simplr 792	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ)
16	4	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐺:𝐴⟶ℝ)
17	16	ffvelrnda 6359	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
18	3	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹:𝐴⟶ℝ)
19	18	ffvelrnda 6359	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
20	15, 17, 19	ltsubaddd 10623	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑦 < ((𝐹‘𝑥) + (𝐺‘𝑥))))
21	15	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑦 ∈ ℝ)
22		qre 11793	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑟 ∈ ℚ → 𝑟 ∈ ℝ)
23	22	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑟 ∈ ℝ)
24	17	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
25		ltsub23 10508	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ) → ((𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥) ↔ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟))
26	21, 23, 24, 25	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥) ↔ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟))
27	26	anbi2d 740	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥)) ↔ (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟)))
28		ancom 466	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟) ↔ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)))
29	27, 28	syl6bb 276	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥)) ↔ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
30	29	rexbidva 3049	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥)) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
31	15, 17	resubcld 10458	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℝ)
32	31	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℝ)
33	19	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
34		lttr 10114	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ) → (((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)) → (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥)))
35	32, 23, 33, 34	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)) → (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥)))
36	35	rexlimdva 3031	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)) → (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥)))
37		qbtwnre 12030	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥)) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)))
38	37	3expia 1267	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ) → ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
39	31, 19, 38	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
40	36, 39	impbid 202	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < 𝑟 ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)) ↔ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥)))
41	30, 40	bitrd 268	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥)) ↔ (𝑦 − (𝐺‘𝑥)) < (𝐹‘𝑥)))
42		ffn 6045	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐹:𝐴⟶ℝ → 𝐹 Fn 𝐴)
43	3, 42	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐴)
44	43	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹 Fn 𝐴)
45		ffn 6045	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐺:𝐴⟶ℝ → 𝐺 Fn 𝐴)
46	4, 45	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐺 Fn 𝐴)
47	46	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐺 Fn 𝐴)
48	10	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ dom vol)
49		eqidd 2623	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
50		eqidd 2623	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑥) = (𝐺‘𝑥))
51	44, 47, 48, 48, 11, 49, 50	ofval 6906	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) = ((𝐹‘𝑥) + (𝐺‘𝑥)))
52	51	breq2d 4665	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ↔ 𝑦 < ((𝐹‘𝑥) + (𝐺‘𝑥))))
53	20, 41, 52	3bitr4d 300	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥)) ↔ 𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥)))
54	23	rexrd 10089	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → 𝑟 ∈ ℝ*)
55		elioopnf 12267	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ* → ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
56	54, 55	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
57	33	biantrurd 529	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 < (𝐹‘𝑥))))
58	56, 57	bitr4d 271	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ↔ 𝑟 < (𝐹‘𝑥)))
59	21, 23	resubcld 10458	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦 − 𝑟) ∈ ℝ)
60	59	rexrd 10089	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (𝑦 − 𝑟) ∈ ℝ*)
61		elioopnf 12267	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑦 − 𝑟) ∈ ℝ* → ((𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞) ↔ ((𝐺‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥))))
62	60, 61	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞) ↔ ((𝐺‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥))))
63	24	biantrurd 529	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥) ↔ ((𝐺‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥))))
64	62, 63	bitr4d 271	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞) ↔ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥)))
65	58, 64	anbi12d 747	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → (((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥))))
66	65	rexbidva 3049	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ (𝑟 < (𝐹‘𝑥) ∧ (𝑦 − 𝑟) < (𝐺‘𝑥))))
67	15	rexrd 10089	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ*)
68		elioopnf 12267	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → (((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ (((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
69	67, 68	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ (((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
70	12	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ)
71	70	ffvelrnda 6359	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ)
72	71	biantrurd 529	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ↔ (((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥))))
73	69, 72	bitr4d 271	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞) ↔ 𝑦 < ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥)))
74	53, 66, 73	3bitr4d 300	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ↔ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞)))
75	74	pm5.32da 673	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ∃𝑟 ∈ ℚ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
76	14, 75	syl5bb 272	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
77		elpreima 6337	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞))))
78	44, 77	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞))))
79		elpreima 6337	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐺 Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))))
80	47, 79	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))))
81	78, 80	anbi12d 747	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ (◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞)) ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)))))
82		elin 3796	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))))
83		anandi 871	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞)) ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))))
84	81, 82, 83	3bitr4g 303	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)))))
85	84	rexbidv 3052	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ ∃𝑟 ∈ ℚ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝑟(,)+∞) ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)))))
86		ffn 6045	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺):𝐴⟶ℝ → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
87	12, 86	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
88	87	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴)
89		elpreima 6337	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) Fn 𝐴 → (𝑥 ∈ (◡(𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
90	88, 89	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (◡(𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ((𝐹 ∘𝑓 + 𝐺)‘𝑥) ∈ (𝑦(,)+∞))))
91	76, 85, 90	3bitr4d 300	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (∃𝑟 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ 𝑥 ∈ (◡(𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞))))
92	13, 91	syl5bb 272	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ ∪ 𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ↔ 𝑥 ∈ (◡(𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞))))
93	92	eqrdv 2620	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ∪ 𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) = (◡(𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)))
94		qnnen 14942	. . . . 5 ⊢ ℚ ≈ ℕ
95		endom 7982	. . . . 5 ⊢ (ℚ ≈ ℕ → ℚ ≼ ℕ)
96	94, 95	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ℚ ≼ ℕ
97		mbfima 23399	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ MblFn ∧ 𝐹:𝐴⟶ℝ) → (◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol)
98	7, 3, 97	syl2anc 693	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol)
99		mbfadd.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ MblFn)
100		mbfima 23399	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ MblFn ∧ 𝐺:𝐴⟶ℝ) → (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol)
101	99, 4, 100	syl2anc 693	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol)
102		inmbl 23310	. . . . . . 7 ⊢ (((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞)) ∈ dom vol) → ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
103	98, 101, 102	syl2anc 693	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
104	103	ad2antrr 762	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑟 ∈ ℚ) → ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
105	104	ralrimiva 2966	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ∀𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
106		iunmbl2 23325	. . . 4 ⊢ ((ℚ ≼ ℕ ∧ ∀𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol) → ∪ 𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
107	96, 105, 106	sylancr 695	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ∪ 𝑟 ∈ ℚ ((◡𝐹 “ (𝑟(,)+∞)) ∩ (◡𝐺 “ ((𝑦 − 𝑟)(,)+∞))) ∈ dom vol)
108	93, 107	eqeltrrd 2702	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (◡(𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) “ (𝑦(,)+∞)) ∈ dom vol)
109	12, 108	ismbf3d 23421	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ MblFn)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912  ∃wrex 2913   ∩ cin 3573  ∪ ciun 4520   class class class wbr 4653  ^◡ccnv 5113  dom cdm 5114   “ cima 5117   Fn wfn 5883  ⟶wf 5884  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650   ∘_𝑓 cof 6895   ≈ cen 7952   ≼ cdom 7953  ℝcr 9935   + caddc 9939  +∞cpnf 10071  ℝ^*cxr 10073   < clt 10074   − cmin 10266  ℕcn 11020  ℚcq 11788  (,)cioo 12175  volcvol 23232  MblFncmbf 23383

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-inf2 8538  ax-cc 9257  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-fal 1489  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-disj 4621  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-se 5074  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-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-omul 7565  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-acn 8768  df-cda 8990  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-xadd 11947  df-ioo 12179  df-ioc 12180  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-seq 12802  df-exp 12861  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-xmet 19739  df-met 19740  df-ovol 23233  df-vol 23234  df-mbf 23388

This theorem is referenced by:  mbfadd  23428