Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fiunelcarsg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fiunelcarsg 30708
Description: The Caratheodory measurable sets are closed under finite union. (Contributed by Thierry Arnoux, 23-May-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
carsgval.1 (𝜑𝑂𝑉)
carsgval.2 (𝜑𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))
carsgsiga.1 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
carsgsiga.2 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂) → (𝑀 𝑥) ≤ Σ*𝑦𝑥(𝑀𝑦))
fiunelcarsg.1 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
fiunelcarsg.2 (𝜑𝐴 ⊆ (toCaraSiga‘𝑀))
Assertion
Ref Expression
fiunelcarsg (𝜑 𝐴 ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝑀,𝑦   𝑥,𝑂,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑉(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem fiunelcarsg
Dummy variables 𝑎 𝑒 𝑏 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 unieq 4596 . . 3 (𝑎 = ∅ → 𝑎 = ∅)
2 eqidd 2761 . . 3 (𝑎 = ∅ → (toCaraSiga‘𝑀) = (toCaraSiga‘𝑀))
31, 2eleq12d 2833 . 2 (𝑎 = ∅ → ( 𝑎 ∈ (toCaraSiga‘𝑀) ↔ ∅ ∈ (toCaraSiga‘𝑀)))
4 unieq 4596 . . 3 (𝑎 = 𝑏 𝑎 = 𝑏)
5 eqidd 2761 . . 3 (𝑎 = 𝑏 → (toCaraSiga‘𝑀) = (toCaraSiga‘𝑀))
64, 5eleq12d 2833 . 2 (𝑎 = 𝑏 → ( 𝑎 ∈ (toCaraSiga‘𝑀) ↔ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)))
7 unieq 4596 . . 3 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑥}) → 𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑥}))
8 eqidd 2761 . . 3 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑥}) → (toCaraSiga‘𝑀) = (toCaraSiga‘𝑀))
97, 8eleq12d 2833 . 2 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑥}) → ( 𝑎 ∈ (toCaraSiga‘𝑀) ↔ (𝑏 ∪ {𝑥}) ∈ (toCaraSiga‘𝑀)))
10 unieq 4596 . . 3 (𝑎 = 𝐴 𝑎 = 𝐴)
11 eqidd 2761 . . 3 (𝑎 = 𝐴 → (toCaraSiga‘𝑀) = (toCaraSiga‘𝑀))
1210, 11eleq12d 2833 . 2 (𝑎 = 𝐴 → ( 𝑎 ∈ (toCaraSiga‘𝑀) ↔ 𝐴 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)))
13 uni0 4617 . . . 4 ∅ = ∅
14 difid 4091 . . . 4 (𝑂𝑂) = ∅
1513, 14eqtr4i 2785 . . 3 ∅ = (𝑂𝑂)
16 carsgval.1 . . . 4 (𝜑𝑂𝑉)
17 carsgval.2 . . . 4 (𝜑𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))
18 carsgsiga.1 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
1916, 17, 18baselcarsg 30698 . . . 4 (𝜑𝑂 ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
2016, 17, 19difelcarsg 30702 . . 3 (𝜑 → (𝑂𝑂) ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
2115, 20syl5eqel 2843 . 2 (𝜑 ∅ ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
22 uniun 4608 . . . . 5 (𝑏 ∪ {𝑥}) = ( 𝑏 {𝑥})
23 vex 3343 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
2423unisn 4603 . . . . . 6 {𝑥} = 𝑥
2524uneq2i 3907 . . . . 5 ( 𝑏 {𝑥}) = ( 𝑏𝑥)
2622, 25eqtri 2782 . . . 4 (𝑏 ∪ {𝑥}) = ( 𝑏𝑥)
2716ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝑂𝑉)
2817ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))
29 simpr 479 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
30 simpll 807 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝜑)
31 carsgsiga.2 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑂) → (𝑀 𝑥) ≤ Σ*𝑦𝑥(𝑀𝑦))
3216, 17, 18, 31carsgsigalem 30707 . . . . . 6 ((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑂𝑓 ∈ 𝒫 𝑂) → (𝑀‘(𝑒𝑓)) ≤ ((𝑀𝑒) +𝑒 (𝑀𝑓)))
3330, 32syl3an1 1167 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) ∧ 𝑒 ∈ 𝒫 𝑂𝑓 ∈ 𝒫 𝑂) → (𝑀‘(𝑒𝑓)) ≤ ((𝑀𝑒) +𝑒 (𝑀𝑓)))
34 fiunelcarsg.2 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ⊆ (toCaraSiga‘𝑀))
3534ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝐴 ⊆ (toCaraSiga‘𝑀))
36 simplrr 820 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝑥 ∈ (𝐴𝑏))
3736eldifad 3727 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝑥𝐴)
3835, 37sseldd 3745 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → 𝑥 ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
3927, 28, 29, 33, 38unelcarsg 30704 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → ( 𝑏𝑥) ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
4026, 39syl5eqel 2843 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) ∧ 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀)) → (𝑏 ∪ {𝑥}) ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
4140ex 449 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑥 ∈ (𝐴𝑏))) → ( 𝑏 ∈ (toCaraSiga‘𝑀) → (𝑏 ∪ {𝑥}) ∈ (toCaraSiga‘𝑀)))
42 fiunelcarsg.1 . 2 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
433, 6, 9, 12, 21, 41, 42findcard2d 8369 1 (𝜑 𝐴 ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  cdif 3712  cun 3713  wss 3715  c0 4058  𝒫 cpw 4302  {csn 4321   cuni 4588   class class class wbr 4804  wf 6045  cfv 6049  (class class class)co 6814  ωcom 7231  cdom 8121  Fincfn 8123  0cc0 10148  +∞cpnf 10283  cle 10287   +𝑒 cxad 12157  [,]cicc 12391  Σ*cesum 30419  toCaraSigaccarsg 30693
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-inf2 8713  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226  ax-addf 10227  ax-mulf 10228
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-of 7063  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-supp 7465  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-2o 7731  df-oadd 7734  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-ixp 8077  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-fsupp 8443  df-fi 8484  df-sup 8515  df-inf 8516  df-oi 8582  df-card 8975  df-cda 9202  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-5 11294  df-6 11295  df-7 11296  df-8 11297  df-9 11298  df-n0 11505  df-z 11590  df-dec 11706  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xneg 12159  df-xadd 12160  df-xmul 12161  df-ioo 12392  df-ioc 12393  df-ico 12394  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-fl 12807  df-mod 12883  df-seq 13016  df-exp 13075  df-fac 13275  df-bc 13304  df-hash 13332  df-shft 14026  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-limsup 14421  df-clim 14438  df-rlim 14439  df-sum 14636  df-ef 15017  df-sin 15019  df-cos 15020  df-pi 15022  df-struct 16081  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-sets 16086  df-ress 16087  df-plusg 16176  df-mulr 16177  df-starv 16178  df-sca 16179  df-vsca 16180  df-ip 16181  df-tset 16182  df-ple 16183  df-ds 16186  df-unif 16187  df-hom 16188  df-cco 16189  df-rest 16305  df-topn 16306  df-0g 16324  df-gsum 16325  df-topgen 16326  df-pt 16327  df-prds 16330  df-ordt 16383  df-xrs 16384  df-qtop 16389  df-imas 16390  df-xps 16392  df-mre 16468  df-mrc 16469  df-acs 16471  df-ps 17421  df-tsr 17422  df-plusf 17462  df-mgm 17463  df-sgrp 17505  df-mnd 17516  df-mhm 17556  df-submnd 17557  df-grp 17646  df-minusg 17647  df-sbg 17648  df-mulg 17762  df-subg 17812  df-cntz 17970  df-cmn 18415  df-abl 18416  df-mgp 18710  df-ur 18722  df-ring 18769  df-cring 18770  df-subrg 19000  df-abv 19039  df-lmod 19087  df-scaf 19088  df-sra 19394  df-rgmod 19395  df-psmet 19960  df-xmet 19961  df-met 19962  df-bl 19963  df-mopn 19964  df-fbas 19965  df-fg 19966  df-cnfld 19969  df-top 20921  df-topon 20938  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-cld 21045  df-ntr 21046  df-cls 21047  df-nei 21124  df-lp 21162  df-perf 21163  df-cn 21253  df-cnp 21254  df-haus 21341  df-tx 21587  df-hmeo 21780  df-fil 21871  df-fm 21963  df-flim 21964  df-flf 21965  df-tmd 22097  df-tgp 22098  df-tsms 22151  df-trg 22184  df-xms 22346  df-ms 22347  df-tms 22348  df-nm 22608  df-ngp 22609  df-nrg 22611  df-nlm 22612  df-ii 22901  df-cncf 22902  df-limc 23849  df-dv 23850  df-log 24523  df-esum 30420  df-carsg 30694
This theorem is referenced by:  carsgclctunlem1  30709  carsgclctunlem2  30711  carsgclctunlem3  30712
  Copyright terms: Public domain W3C validator