Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ovolfs2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ovolfs2 23245
 Description: Alternative expression for the interval length function. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
ovolfs2.1 𝐺 = ((abs ∘ − ) ∘ 𝐹)
Assertion
Ref Expression
ovolfs2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))

Proof of Theorem ovolfs2
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ovolfcl 23142 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((1st ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (1st ‘(𝐹𝑛)) ≤ (2nd ‘(𝐹𝑛))))
2 ovolioo 23243 . . . . 5 (((1st ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (1st ‘(𝐹𝑛)) ≤ (2nd ‘(𝐹𝑛))) → (vol*‘((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛)))) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
31, 2syl 17 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (vol*‘((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛)))) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
4 inss2 3812 . . . . . . . . . 10 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ × ℝ)
5 rexpssxrxp 10028 . . . . . . . . . 10 (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
64, 5sstri 3592 . . . . . . . . 9 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
7 ffvelrn 6313 . . . . . . . . 9 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
86, 7sseldi 3581 . . . . . . . 8 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ (ℝ* × ℝ*))
9 1st2nd2 7150 . . . . . . . 8 ((𝐹𝑛) ∈ (ℝ* × ℝ*) → (𝐹𝑛) = ⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
108, 9syl 17 . . . . . . 7 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) = ⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
1110fveq2d 6152 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((,)‘(𝐹𝑛)) = ((,)‘⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩))
12 df-ov 6607 . . . . . 6 ((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛))) = ((,)‘⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
1311, 12syl6eqr 2673 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((,)‘(𝐹𝑛)) = ((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛))))
1413fveq2d 6152 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))) = (vol*‘((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛)))))
15 ovolfs2.1 . . . . 5 𝐺 = ((abs ∘ − ) ∘ 𝐹)
1615ovolfsval 23146 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐺𝑛) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
173, 14, 163eqtr4rd 2666 . . 3 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐺𝑛) = (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))))
1817mpteq2dva 4704 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐺𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛)))))
1915ovolfsf 23147 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺:ℕ⟶(0[,)+∞))
2019feqmptd 6206 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐺𝑛)))
21 id 22 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
2221feqmptd 6206 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹𝑛)))
23 ioof 12213 . . . . . 6 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
2423a1i 11 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ)
2524ffvelrnda 6315 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*)) → ((,)‘𝑥) ∈ 𝒫 ℝ)
2624feqmptd 6206 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (,) = (𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*) ↦ ((,)‘𝑥)))
27 ovolf 23157 . . . . . 6 vol*:𝒫 ℝ⟶(0[,]+∞)
2827a1i 11 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → vol*:𝒫 ℝ⟶(0[,]+∞))
2928feqmptd 6206 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → vol* = (𝑦 ∈ 𝒫 ℝ ↦ (vol*‘𝑦)))
30 fveq2 6148 . . . 4 (𝑦 = ((,)‘𝑥) → (vol*‘𝑦) = (vol*‘((,)‘𝑥)))
3125, 26, 29, 30fmptco 6351 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (vol* ∘ (,)) = (𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*) ↦ (vol*‘((,)‘𝑥))))
32 fveq2 6148 . . . 4 (𝑥 = (𝐹𝑛) → ((,)‘𝑥) = ((,)‘(𝐹𝑛)))
3332fveq2d 6152 . . 3 (𝑥 = (𝐹𝑛) → (vol*‘((,)‘𝑥)) = (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))))
348, 22, 31, 33fmptco 6351 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛)))))
3518, 20, 343eqtr4d 2665 1 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   ∧ w3a 1036   = wceq 1480   ∈ wcel 1987   ∩ cin 3554  𝒫 cpw 4130  ⟨cop 4154   class class class wbr 4613   ↦ cmpt 4673   × cxp 5072   ∘ ccom 5078  ⟶wf 5843  ‘cfv 5847  (class class class)co 6604  1st c1st 7111  2nd c2nd 7112  ℝcr 9879  0cc0 9880  +∞cpnf 10015  ℝ*cxr 10017   ≤ cle 10019   − cmin 10210  ℕcn 10964  (,)cioo 12117  [,)cico 12119  [,]cicc 12120  abscabs 13908  vol*covol 23138 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-inf2 8482  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957  ax-pre-sup 9958 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-of 6850  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-2o 7506  df-oadd 7509  df-er 7687  df-map 7804  df-pm 7805  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-fi 8261  df-sup 8292  df-inf 8293  df-oi 8359  df-card 8709  df-cda 8934  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-n0 11237  df-z 11322  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-ioo 12121  df-ico 12123  df-icc 12124  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-fl 12533  df-seq 12742  df-exp 12801  df-hash 13058  df-cj 13773  df-re 13774  df-im 13775  df-sqrt 13909  df-abs 13910  df-clim 14153  df-rlim 14154  df-sum 14351  df-rest 16004  df-topgen 16025  df-psmet 19657  df-xmet 19658  df-met 19659  df-bl 19660  df-mopn 19661  df-top 20621  df-bases 20622  df-topon 20623  df-cmp 21100  df-ovol 23140  df-vol 23141 This theorem is referenced by:  uniioombllem2  23257
 Copyright terms: Public domain W3C validator