Theorem psmeasurelem 41107

Description: 𝑀 applied to a disjoint union of subsets of its domain is the sum of 𝑀 applied to such subset. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
psmeasurelem.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
psmeasurelem.h	⊢ (𝜑 → 𝐻:𝑋⟶(0[,]+∞))
psmeasurelem.m	⊢ 𝑀 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ↦ (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥)))
psmeasurelem.mf	⊢ (𝜑 → 𝑀:𝒫 𝑋⟶(0[,]+∞))
psmeasurelem.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝒫 𝑋)
psmeasurelem.dj	⊢ (𝜑 → Disj 𝑦 ∈ 𝑌 𝑦)

Assertion

Ref	Expression
psmeasurelem	⊢ (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑌) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑌)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐻,𝑦   𝑦,𝑀   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝑀(𝑥)   𝑉(𝑥,𝑦)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem psmeasurelem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psmeasurelem.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝒫 𝑋)
2		psmeasurelem.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
3		pwexg 4955	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝒫 𝑋 ∈ V)
4	2, 3	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝒫 𝑋 ∈ V)
5		ssexg 4912	. . . 4 ⊢ ((𝑌 ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ 𝒫 𝑋 ∈ V) → 𝑌 ∈ V)
6	1, 4, 5	syl2anc 696	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ V)
7		simpr 479	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑌)
8		uniiun 4681	. . 3 ⊢ ∪ 𝑌 = ∪ 𝑦 ∈ 𝑌 𝑦
9		psmeasurelem.h	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐻:𝑋⟶(0[,]+∞))
10		elpwg 4274	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑌 ∈ V → (𝑌 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ↔ 𝑌 ⊆ 𝒫 𝑋))
11	6, 10	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑌 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ↔ 𝑌 ⊆ 𝒫 𝑋))
12	1, 11	mpbird 247	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋)
13		pwpwuni 39641	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ V → (𝑌 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ↔ ∪ 𝑌 ∈ 𝒫 𝑋))
14	6, 13	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑌 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ↔ ∪ 𝑌 ∈ 𝒫 𝑋))
15	12, 14	mpbid 222	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑌 ∈ 𝒫 𝑋)
16	15	elpwid 4278	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑌 ⊆ 𝑋)
17	9, 16	fssresd 6184	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐻 ↾ ∪ 𝑌):∪ 𝑌⟶(0[,]+∞))
18		psmeasurelem.dj	. . 3 ⊢ (𝜑 → Disj 𝑦 ∈ 𝑌 𝑦)
19	6, 7, 8, 17, 18	sge0iun 41056	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝐻 ↾ ∪ 𝑌)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (Σ^‘((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦)))))
20		psmeasurelem.m	. . . 4 ⊢ 𝑀 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ↦ (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥)))
21	20	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ↦ (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥))))
22		reseq2 5498	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝑌 → (𝐻 ↾ 𝑥) = (𝐻 ↾ ∪ 𝑌))
23	22	fveq2d 6308	. . . 4 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝑌 → (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝐻 ↾ ∪ 𝑌)))
24	23	adantl 473	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = ∪ 𝑌) → (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝐻 ↾ ∪ 𝑌)))
25		fvexd 6316	. . 3 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝐻 ↾ ∪ 𝑌)) ∈ V)
26	21, 24, 15, 25	fvmptd 6402	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑌) = (Σ^‘(𝐻 ↾ ∪ 𝑌)))
27		psmeasurelem.mf	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀:𝒫 𝑋⟶(0[,]+∞))
28	27, 1	fssresd 6184	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ↾ 𝑌):𝑌⟶(0[,]+∞))
29	28	feqmptd 6363	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ↾ 𝑌) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑀 ↾ 𝑌)‘𝑦)))
30		fvres 6320	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑌 → ((𝑀 ↾ 𝑌)‘𝑦) = (𝑀‘𝑦))
31	7, 30	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((𝑀 ↾ 𝑌)‘𝑦) = (𝑀‘𝑦))
32	20	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑀 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ↦ (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥))))
33		reseq2 5498	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝐻 ↾ 𝑥) = (𝐻 ↾ 𝑦))
34	33	fveq2d 6308	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑦)))
35	34	adantl 473	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) ∧ 𝑥 = 𝑦) → (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑦)))
36	1	sselda 3709	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋)
37		fvexd 6316	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑦)) ∈ V)
38	32, 35, 36, 37	fvmptd 6402	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑀‘𝑦) = (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑦)))
39		elssuni 4575	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑌 → 𝑦 ⊆ ∪ 𝑌)
40		resabs1 5537	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ⊆ ∪ 𝑌 → ((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦) = (𝐻 ↾ 𝑦))
41	39, 40	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑌 → ((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦) = (𝐻 ↾ 𝑦))
42	41	eqcomd 2730	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑌 → (𝐻 ↾ 𝑦) = ((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦))
43	42	adantl 473	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐻 ↾ 𝑦) = ((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦))
44	43	fveq2d 6308	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (Σ^‘(𝐻 ↾ 𝑦)) = (Σ^‘((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦)))
45	31, 38, 44	3eqtrd 2762	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((𝑀 ↾ 𝑌)‘𝑦) = (Σ^‘((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦)))
46	45	mpteq2dva 4852	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑀 ↾ 𝑌)‘𝑦)) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (Σ^‘((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦))))
47	29, 46	eqtrd 2758	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ↾ 𝑌) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (Σ^‘((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦))))
48	47	fveq2d 6308	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑌)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (Σ^‘((𝐻 ↾ ∪ 𝑌) ↾ 𝑦)))))
49	19, 26, 48	3eqtr4d 2768	1 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑌) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑌)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   = wceq 1596   ∈ wcel 2103  Vcvv 3304   ⊆ wss 3680  𝒫 cpw 4266  ∪ cuni 4544  Disj wdisj 4728   ↦ cmpt 4837   ↾ cres 5220  ⟶wf 5997  ‘cfv 6001  (class class class)co 6765  0cc0 10049  +∞cpnf 10184  [,]cicc 12292  Σ^{^}csumge0 40999

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-rep 4879  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-inf2 8651  ax-ac2 9398  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126  ax-pre-sup 10127

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-fal 1602  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-int 4584  df-iun 4630  df-disj 4729  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-se 5178  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-isom 6010  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-1o 7680  df-oadd 7684  df-er 7862  df-map 7976  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-fin 8076  df-sup 8464  df-oi 8531  df-card 8878  df-acn 8881  df-ac 9052  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-div 10798  df-nn 11134  df-2 11192  df-3 11193  df-n0 11406  df-z 11491  df-uz 11801  df-rp 11947  df-xadd 12061  df-ico 12295  df-icc 12296  df-fz 12441  df-fzo 12581  df-seq 12917  df-exp 12976  df-hash 13233  df-cj 13959  df-re 13960  df-im 13961  df-sqrt 14095  df-abs 14096  df-clim 14339  df-sum 14537  df-sumge0 41000

This theorem is referenced by:  psmeasure  41108