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

Theorem meascnbl 31480
Description: A measure is continuous from below. Cf. volsup 24159. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Jan-2017.) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Jul-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
meascnbl.0 𝐽 = (TopOpen‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
meascnbl.1 (𝜑𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
meascnbl.2 (𝜑𝐹:ℕ⟶𝑆)
meascnbl.3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
Assertion
Ref Expression
meascnbl (𝜑 → (𝑀𝐹)(⇝𝑡𝐽)(𝑀 ran 𝐹))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹   𝑛,𝐽   𝑛,𝑀   𝑆,𝑛   𝜑,𝑛

Proof of Theorem meascnbl
Dummy variables 𝑖 𝑘 𝑜 𝑝 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 meascnbl.0 . . 3 𝐽 = (TopOpen‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
2 meascnbl.1 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
32adantr 483 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
4 measbase 31458 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ (measures‘𝑆) → 𝑆 ran sigAlgebra)
52, 4syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ran sigAlgebra)
65adantr 483 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑆 ran sigAlgebra)
7 meascnbl.2 . . . . . 6 (𝜑𝐹:ℕ⟶𝑆)
87ffvelrnda 6853 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ 𝑆)
9 simpll 765 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝜑)
10 fzossnn 13089 . . . . . . . . 9 (1..^𝑛) ⊆ ℕ
11 simpr 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝑘 ∈ (1..^𝑛))
1210, 11sseldi 3967 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝑘 ∈ ℕ)
137ffvelrnda 6853 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹𝑘) ∈ 𝑆)
149, 12, 13syl2anc 586 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → (𝐹𝑘) ∈ 𝑆)
1514ralrimiva 3184 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∀𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) ∈ 𝑆)
16 sigaclfu2 31382 . . . . . 6 ((𝑆 ran sigAlgebra ∧ ∀𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) ∈ 𝑆) → 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) ∈ 𝑆)
176, 15, 16syl2anc 586 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) ∈ 𝑆)
18 difelsiga 31394 . . . . 5 ((𝑆 ran sigAlgebra ∧ (𝐹𝑛) ∈ 𝑆 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) ∈ 𝑆) → ((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)) ∈ 𝑆)
196, 8, 17, 18syl3anc 1367 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)) ∈ 𝑆)
20 measvxrge0 31466 . . . 4 ((𝑀 ∈ (measures‘𝑆) ∧ ((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)) ∈ 𝑆) → (𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))) ∈ (0[,]+∞))
213, 19, 20syl2anc 586 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))) ∈ (0[,]+∞))
22 fveq2 6672 . . . . 5 (𝑛 = 𝑜 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑜))
23 oveq2 7166 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑜 → (1..^𝑛) = (1..^𝑜))
2423iuneq1d 4948 . . . . 5 (𝑛 = 𝑜 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) = 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹𝑘))
2522, 24difeq12d 4102 . . . 4 (𝑛 = 𝑜 → ((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)) = ((𝐹𝑜) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹𝑘)))
2625fveq2d 6676 . . 3 (𝑛 = 𝑜 → (𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))) = (𝑀‘((𝐹𝑜) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹𝑘))))
27 fveq2 6672 . . . . 5 (𝑛 = 𝑝 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑝))
28 oveq2 7166 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑝 → (1..^𝑛) = (1..^𝑝))
2928iuneq1d 4948 . . . . 5 (𝑛 = 𝑝 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘) = 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹𝑘))
3027, 29difeq12d 4102 . . . 4 (𝑛 = 𝑝 → ((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)) = ((𝐹𝑝) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹𝑘)))
3130fveq2d 6676 . . 3 (𝑛 = 𝑝 → (𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))) = (𝑀‘((𝐹𝑝) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹𝑘))))
321, 21, 26, 31esumcvg2 31348 . 2 (𝜑 → (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))))(⇝𝑡𝐽*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))))
33 measfrge0 31464 . . . . 5 (𝑀 ∈ (measures‘𝑆) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
342, 33syl 17 . . . 4 (𝜑𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
35 fcompt 6897 . . . 4 ((𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹:ℕ⟶𝑆) → (𝑀𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹𝑖))))
3634, 7, 35syl2anc 586 . . 3 (𝜑 → (𝑀𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹𝑖))))
37 nfcv 2979 . . . . . 6 𝑛(𝐹𝑘)
38 fveq2 6672 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑘))
39 simpr 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℕ)
4039nnzd 12089 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℤ)
41 fzval3 13109 . . . . . . . 8 (𝑖 ∈ ℤ → (1...𝑖) = (1..^(𝑖 + 1)))
4240, 41syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (1...𝑖) = (1..^(𝑖 + 1)))
4342olcd 870 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → ((1...𝑖) = ℕ ∨ (1...𝑖) = (1..^(𝑖 + 1))))
442adantr 483 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
45 simpll 765 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → 𝜑)
46 fzossnn 13089 . . . . . . . 8 (1..^(𝑖 + 1)) ⊆ ℕ
4742eleq2d 2900 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ (1...𝑖) ↔ 𝑛 ∈ (1..^(𝑖 + 1))))
4847biimpa 479 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → 𝑛 ∈ (1..^(𝑖 + 1)))
4946, 48sseldi 3967 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → 𝑛 ∈ ℕ)
5045, 49, 8syl2anc 586 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → (𝐹𝑛) ∈ 𝑆)
5137, 38, 43, 44, 50measiuns 31478 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑀 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹𝑛)) = Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))))
527ffnd 6517 . . . . . . 7 (𝜑𝐹 Fn ℕ)
53 meascnbl.3 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
5452, 53iuninc 30314 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹𝑛) = (𝐹𝑖))
5554fveq2d 6676 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑀 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹𝑛)) = (𝑀‘(𝐹𝑖)))
5651, 55eqtr3d 2860 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))) = (𝑀‘(𝐹𝑖)))
5756mpteq2dva 5163 . . 3 (𝜑 → (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)))) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹𝑖))))
5836, 57eqtr4d 2861 . 2 (𝜑 → (𝑀𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘)))))
598ralrimiva 3184 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛) ∈ 𝑆)
60 dfiun2g 4957 . . . . . 6 (∀𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛) ∈ 𝑆 𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛) = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹𝑛)})
6159, 60syl 17 . . . . 5 (𝜑 𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛) = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹𝑛)})
62 fnrnfv 6727 . . . . . . 7 (𝐹 Fn ℕ → ran 𝐹 = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹𝑛)})
6352, 62syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝐹 = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹𝑛)})
6463unieqd 4854 . . . . 5 (𝜑 ran 𝐹 = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹𝑛)})
6561, 64eqtr4d 2861 . . . 4 (𝜑 𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛) = ran 𝐹)
6665fveq2d 6676 . . 3 (𝜑 → (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛)) = (𝑀 ran 𝐹))
67 eqidd 2824 . . . . 5 (𝜑 → ℕ = ℕ)
6867orcd 869 . . . 4 (𝜑 → (ℕ = ℕ ∨ ℕ = (1..^(𝑖 + 1))))
6937, 38, 68, 2, 8measiuns 31478 . . 3 (𝜑 → (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝐹𝑛)) = Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))))
7066, 69eqtr3d 2860 . 2 (𝜑 → (𝑀 ran 𝐹) = Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹𝑛) ∖ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹𝑘))))
7132, 58, 703brtr4d 5100 1 (𝜑 → (𝑀𝐹)(⇝𝑡𝐽)(𝑀 ran 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 398   = wceq 1537  wcel 2114  {cab 2801  wral 3140  wrex 3141  cdif 3935  wss 3938   cuni 4840   ciun 4921   class class class wbr 5068  cmpt 5148  ran crn 5558  ccom 5561   Fn wfn 6352  wf 6353  cfv 6357  (class class class)co 7158  0cc0 10539  1c1 10540   + caddc 10542  +∞cpnf 10674  cn 11640  cz 11984  [,]cicc 12744  ...cfz 12895  ..^cfzo 13036  s cress 16486  TopOpenctopn 16697  *𝑠cxrs 16775  𝑡clm 21836  Σ*cesum 31288  sigAlgebracsiga 31369  measurescmeas 31456
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-rep 5192  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-inf2 9106  ax-ac2 9887  ax-cnex 10595  ax-resscn 10596  ax-1cn 10597  ax-icn 10598  ax-addcl 10599  ax-addrcl 10600  ax-mulcl 10601  ax-mulrcl 10602  ax-mulcom 10603  ax-addass 10604  ax-mulass 10605  ax-distr 10606  ax-i2m1 10607  ax-1ne0 10608  ax-1rid 10609  ax-rnegex 10610  ax-rrecex 10611  ax-cnre 10612  ax-pre-lttri 10613  ax-pre-lttrn 10614  ax-pre-ltadd 10615  ax-pre-mulgt0 10616  ax-pre-sup 10617  ax-addf 10618  ax-mulf 10619
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rmo 3148  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-uni 4841  df-int 4879  df-iun 4923  df-iin 4924  df-disj 5034  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-se 5517  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-isom 6366  df-riota 7116  df-ov 7161  df-oprab 7162  df-mpo 7163  df-of 7411  df-om 7583  df-1st 7691  df-2nd 7692  df-supp 7833  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-1o 8104  df-2o 8105  df-oadd 8108  df-er 8291  df-map 8410  df-pm 8411  df-ixp 8464  df-en 8512  df-dom 8513  df-sdom 8514  df-fin 8515  df-fsupp 8836  df-fi 8877  df-sup 8908  df-inf 8909  df-oi 8976  df-dju 9332  df-card 9370  df-acn 9373  df-ac 9544  df-pnf 10679  df-mnf 10680  df-xr 10681  df-ltxr 10682  df-le 10683  df-sub 10874  df-neg 10875  df-div 11300  df-nn 11641  df-2 11703  df-3 11704  df-4 11705  df-5 11706  df-6 11707  df-7 11708  df-8 11709  df-9 11710  df-n0 11901  df-xnn0 11971  df-z 11985  df-dec 12102  df-uz 12247  df-q 12352  df-rp 12393  df-xneg 12510  df-xadd 12511  df-xmul 12512  df-ioo 12745  df-ioc 12746  df-ico 12747  df-icc 12748  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-fl 13165  df-mod 13241  df-seq 13373  df-exp 13433  df-fac 13637  df-bc 13666  df-hash 13694  df-shft 14428  df-cj 14460  df-re 14461  df-im 14462  df-sqrt 14596  df-abs 14597  df-limsup 14830  df-clim 14847  df-rlim 14848  df-sum 15045  df-ef 15423  df-sin 15425  df-cos 15426  df-pi 15428  df-struct 16487  df-ndx 16488  df-slot 16489  df-base 16491  df-sets 16492  df-ress 16493  df-plusg 16580  df-mulr 16581  df-starv 16582  df-sca 16583  df-vsca 16584  df-ip 16585  df-tset 16586  df-ple 16587  df-ds 16589  df-unif 16590  df-hom 16591  df-cco 16592  df-rest 16698  df-topn 16699  df-0g 16717  df-gsum 16718  df-topgen 16719  df-pt 16720  df-prds 16723  df-ordt 16776  df-xrs 16777  df-qtop 16782  df-imas 16783  df-xps 16785  df-mre 16859  df-mrc 16860  df-acs 16862  df-ps 17812  df-tsr 17813  df-plusf 17853  df-mgm 17854  df-sgrp 17903  df-mnd 17914  df-mhm 17958  df-submnd 17959  df-grp 18108  df-minusg 18109  df-sbg 18110  df-mulg 18227  df-subg 18278  df-cntz 18449  df-cmn 18910  df-abl 18911  df-mgp 19242  df-ur 19254  df-ring 19301  df-cring 19302  df-subrg 19535  df-abv 19590  df-lmod 19638  df-scaf 19639  df-sra 19946  df-rgmod 19947  df-psmet 20539  df-xmet 20540  df-met 20541  df-bl 20542  df-mopn 20543  df-fbas 20544  df-fg 20545  df-cnfld 20548  df-top 21504  df-topon 21521  df-topsp 21543  df-bases 21556  df-cld 21629  df-ntr 21630  df-cls 21631  df-nei 21708  df-lp 21746  df-perf 21747  df-cn 21837  df-cnp 21838  df-lm 21839  df-haus 21925  df-tx 22172  df-hmeo 22365  df-fil 22456  df-fm 22548  df-flim 22549  df-flf 22550  df-tmd 22682  df-tgp 22683  df-tsms 22737  df-trg 22770  df-xms 22932  df-ms 22933  df-tms 22934  df-nm 23194  df-ngp 23195  df-nrg 23197  df-nlm 23198  df-ii 23487  df-cncf 23488  df-limc 24466  df-dv 24467  df-log 25142  df-esum 31289  df-siga 31370  df-meas 31457
This theorem is referenced by:  dstfrvclim1  31737
  Copyright terms: Public domain W3C validator