Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  vonioolem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vonioolem1 41215
Description: The sequence of the measures of the half-open intervals converges to the measure of their union. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
vonioolem1.x (𝜑𝑋 ∈ Fin)
vonioolem1.a (𝜑𝐴:𝑋⟶ℝ)
vonioolem1.b (𝜑𝐵:𝑋⟶ℝ)
vonioolem1.u (𝜑𝑋 ≠ ∅)
vonioolem1.t ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) < (𝐵𝑘))
vonioolem1.c 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
vonioolem1.d 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
vonioolem1.s 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
vonioolem1.r 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
vonioolem1.e 𝐸 = inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < )
vonioolem1.n 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
vonioolem1.z 𝑍 = (ℤ𝑁)
Assertion
Ref Expression
vonioolem1 (𝜑𝑆 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝐵,𝑘,𝑛   𝐶,𝑘   𝑆,𝑛   𝑇,𝑛   𝑘,𝑋,𝑛   𝑘,𝑍,𝑛   𝜑,𝑘,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐶(𝑛)   𝐷(𝑘,𝑛)   𝑆(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝐸(𝑘,𝑛)   𝑁(𝑘,𝑛)

Proof of Theorem vonioolem1
StepHypRef Expression
1 vonioolem1.r . . . . 5 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
21a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))))
3 vonioolem1.c . . . . . . . . . . 11 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))))
5 vonioolem1.x . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ Fin)
65mptexd 6528 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
76adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
84, 7fvmpt2d 6332 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶𝑛) = (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
9 ovexd 6720 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ V)
108, 9fvmpt2d 6332 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) = ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))
1110oveq2d 6706 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) = ((𝐵𝑘) − ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
12 vonioolem1.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵:𝑋⟶ℝ)
1312ffvelrnda 6399 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
1413adantlr 751 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
1514recnd 10106 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℂ)
16 vonioolem1.a . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴:𝑋⟶ℝ)
1716adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
1817ffvelrnda 6399 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
1918recnd 10106 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
20 nnrecre 11095 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
2120ad2antlr 763 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
2221recnd 10106 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℂ)
2315, 19, 22subsub4d 10461 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)) = ((𝐵𝑘) − ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
2411, 23eqtr4d 2688 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) = (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2524prodeq2dv 14697 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) = ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2625mpteq2dva 4777 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))))
272, 26eqtrd 2685 . . 3 (𝜑𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))))
28 nfv 1883 . . . 4 𝑘𝜑
29 rpssre 11881 . . . . . 6 + ⊆ ℝ
30 vonioolem1.t . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) < (𝐵𝑘))
3116ffvelrnda 6399 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
32 difrp 11906 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) → ((𝐴𝑘) < (𝐵𝑘) ↔ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ+))
3331, 13, 32syl2anc 694 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) < (𝐵𝑘) ↔ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ+))
3430, 33mpbid 222 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ+)
3529, 34sseldi 3634 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ)
3635recnd 10106 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℂ)
37 eqid 2651 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)))
3828, 5, 36, 37fprodsubrecnncnv 40440 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))) ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
3927, 38eqbrtrd 4707 . 2 (𝜑𝑇 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
40 vonioolem1.z . . 3 𝑍 = (ℤ𝑁)
41 nnex 11064 . . . . . 6 ℕ ∈ V
4241mptex 6527 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))) ∈ V
4342a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))) ∈ V)
441, 43syl5eqel 2734 . . 3 (𝜑𝑇 ∈ V)
45 vonioolem1.s . . . 4 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
4641mptex 6527 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛))) ∈ V
4746a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛))) ∈ V)
4845, 47syl5eqel 2734 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ V)
49 vonioolem1.n . . . 4 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
50 1rp 11874 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ+
5150a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
52 eqid 2651 . . . . . . . . . . 11 (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) = (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
5328, 52, 34rnmptssd 39699 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ+)
54 vonioolem1.e . . . . . . . . . . 11 𝐸 = inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < )
55 ltso 10156 . . . . . . . . . . . . 13 < Or ℝ
5655a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → < Or ℝ)
5752rnmptfi 39665 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑋 ∈ Fin → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin)
585, 57syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin)
59 vonioolem1.u . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 ≠ ∅)
6028, 34, 52, 59rnmptn0 39727 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ≠ ∅)
6129a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
6253, 61sstrd 3646 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ)
63 fiinfcl 8448 . . . . . . . . . . . 12 (( < Or ℝ ∧ (ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin ∧ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ≠ ∅ ∧ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ)) → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
6456, 58, 60, 62, 63syl13anc 1368 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
6554, 64syl5eqel 2734 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐸 ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
6653, 65sseldd 3637 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
6751, 66rpdivcld 11927 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ+)
6867rpred 11910 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ)
6967rpge0d 11914 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (1 / 𝐸))
70 flge0nn0 12661 . . . . . . 7 (((1 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 𝐸)) → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
7168, 69, 70syl2anc 694 . . . . . 6 (𝜑 → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
72 nn0p1nn 11370 . . . . . 6 ((⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7371, 72syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7473nnzd 11519 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℤ)
7549, 74syl5eqel 2734 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7649recnnltrp 39906 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐸 ∈ ℝ+ → (𝑁 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑁) < 𝐸))
7766, 76syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑁) < 𝐸))
7877simpld 474 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
79 uznnssnn 11773 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (ℤ𝑁) ⊆ ℕ)
8078, 79syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ𝑁) ⊆ ℕ)
8140, 80syl5eqss 3682 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ⊆ ℕ)
8281adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑍 ⊆ ℕ)
83 simpr 476 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
8482, 83sseldd 3637 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ ℕ)
85 vonioolem1.d . . . . . . . . 9 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
8685a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))))
875adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ Fin)
88 eqid 2651 . . . . . . . . . 10 dom (voln‘𝑋) = dom (voln‘𝑋)
8918, 21readdcld 10107 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
90 eqid 2651 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))) = (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))
9189, 90fmptd 6425 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ)
928feq1d 6068 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐶𝑛):𝑋⟶ℝ ↔ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ))
9391, 92mpbird 247 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶𝑛):𝑋⟶ℝ)
9412adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
9587, 88, 93, 94hoimbl 41166 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)) ∈ dom (voln‘𝑋))
9695elexd 3245 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)) ∈ V)
9786, 96fvmpt2d 6332 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷𝑛) = X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
9884, 97syldan 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐷𝑛) = X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
9998fveq2d 6233 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))))
1005adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑋 ∈ Fin)
10159adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑋 ≠ ∅)
10284, 93syldan 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐶𝑛):𝑋⟶ℝ)
10312adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
104 eqid 2651 . . . . . 6 X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)) = X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))
105100, 101, 102, 103, 104vonn0hoi 41205 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = ∏𝑘𝑋 (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))))
106102ffvelrnda 6399 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ)
10784, 14syldanl 735 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
108 volico 40518 . . . . . . . 8 ((((𝐶𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) → (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = if(((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘), ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)), 0))
109106, 107, 108syl2anc 694 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = if(((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘), ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)), 0))
11084, 10syldanl 735 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) = ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))
11184, 21syldanl 735 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
11278nnrecred 11104 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
113112ad2antrr 762 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
11435adantlr 751 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ)
11540eleq2i 2722 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑁))
116115biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑁))
117 eluzle 11738 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑁𝑛)
118116, 117syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍𝑁𝑛)
119118adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑁𝑛)
12078nnrpd 11908 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑁 ∈ ℝ+)
121120adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑁 ∈ ℝ+)
122 nnrp 11880 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
12384, 122syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ+)
124121, 123lerecd 11929 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑁𝑛 ↔ (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁)))
125119, 124mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁))
126125adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁))
127112adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
12829, 66sseldi 3634 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
129128adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → 𝐸 ∈ ℝ)
13077simprd 478 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (1 / 𝑁) < 𝐸)
131130adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) < 𝐸)
13262adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑋) → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ)
13358adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑋) → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin)
134 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘𝑋𝑘𝑋)
135 ovexd 6720 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘𝑋 → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ V)
13652elrnmpt1 5406 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘𝑋 ∧ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ V) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
137134, 135, 136syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘𝑋 → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
138137adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
139 infrefilb 39913 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin ∧ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))) → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
140132, 133, 138, 139syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘𝑋) → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
14154, 140syl5eqbr 4720 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → 𝐸 ≤ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
142127, 129, 35, 131, 141ltletrd 10235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
143142adantlr 751 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
144111, 113, 114, 126, 143lelttrd 10233 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
14584, 18syldanl 735 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
146145, 111, 107ltaddsub2d 10666 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) < (𝐵𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
147144, 146mpbird 247 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) < (𝐵𝑘))
148110, 147eqbrtrd 4707 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘))
149148iftrued 4127 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → if(((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘), ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)), 0) = ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
150109, 149eqtrd 2685 . . . . . 6 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
151150prodeq2dv 14697 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ∏𝑘𝑋 (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
15299, 105, 1513eqtrd 2689 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
153 fvexd 6241 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) ∈ V)
15445fvmpt2 6330 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) ∈ V) → (𝑆𝑛) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
15584, 153, 154syl2anc 694 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑆𝑛) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
156 prodex 14681 . . . . . 6 𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) ∈ V
157156a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) ∈ V)
1581fvmpt2 6330 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) ∈ V) → (𝑇𝑛) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
15984, 157, 158syl2anc 694 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑇𝑛) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
160152, 155, 1593eqtr4rd 2696 . . 3 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑇𝑛) = (𝑆𝑛))
16140, 44, 48, 75, 160climeq 14342 . 2 (𝜑 → (𝑇 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ↔ 𝑆 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
16239, 161mpbid 222 1 (𝜑𝑆 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  Vcvv 3231  wss 3607  c0 3948  ifcif 4119   class class class wbr 4685  cmpt 4762   Or wor 5063  dom cdm 5143  ran crn 5144  wf 5922  cfv 5926  (class class class)co 6690  Xcixp 7950  Fincfn 7997  infcinf 8388  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   < clt 10112  cle 10113  cmin 10304   / cdiv 10722  cn 11058  0cn0 11330  cz 11415  cuz 11725  +crp 11870  [,)cico 12215  cfl 12631  cli 14259  cprod 14679  volcvol 23278  volncvoln 41073
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cc 9295  ax-ac2 9323  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-disj 4653  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-tpos 7397  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-omul 7610  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-acn 8806  df-ac 8977  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-sum 14461  df-prod 14680  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-mulg 17588  df-subg 17638  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-abl 18242  df-mgp 18536  df-ur 18548  df-ring 18595  df-cring 18596  df-oppr 18669  df-dvdsr 18687  df-unit 18688  df-invr 18718  df-dvr 18729  df-drng 18797  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-cmp 21238  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-ovol 23279  df-vol 23280  df-salg 40847  df-sumge0 40898  df-mea 40985  df-ome 41025  df-caragen 41027  df-ovoln 41072  df-voln 41074
This theorem is referenced by:  vonioolem2  41216
  Copyright terms: Public domain W3C validator