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Theorem caratheodorylem1 46634
Description: Lemma used to prove that Caratheodory's construction is sigma-additive. This is the proof of the statement in the middle of Step (e) in the proof of Theorem 113C of [Fremlin1] p. 21. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
caratheodorylem1.o (𝜑𝑂 ∈ OutMeas)
caratheodorylem1.s 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
caratheodorylem1.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
caratheodorylem1.e (𝜑𝐸:𝑍𝑆)
caratheodorylem1.dj (𝜑Disj 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
caratheodorylem1.g 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖))
caratheodorylem1.n (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
Assertion
Ref Expression
caratheodorylem1 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
Distinct variable groups:   𝑖,𝐸,𝑛   𝑖,𝐺,𝑛   𝑖,𝑀,𝑛   𝑖,𝑁,𝑛   𝑖,𝑂,𝑛   𝑛,𝑍   𝜑,𝑖,𝑛
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑖,𝑛)   𝑍(𝑖)

Proof of Theorem caratheodorylem1
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 caratheodorylem1.n . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
2 eluzfz2 13432 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
31, 2syl 17 . 2 (𝜑𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
4 id 22 . 2 (𝜑𝜑)
5 2fveq3 6827 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
6 oveq2 7354 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑀 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑀))
76mpteq1d 5179 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑀 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
87fveq2d 6826 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
95, 8eqeq12d 2747 . . . 4 (𝑗 = 𝑀 → ((𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
109imbi2d 340 . . 3 (𝑗 = 𝑀 → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))))
11 2fveq3 6827 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
12 oveq2 7354 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑖 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑖))
1312mpteq1d 5179 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑖 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
1413fveq2d 6826 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
1511, 14eqeq12d 2747 . . . 4 (𝑗 = 𝑖 → ((𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
1615imbi2d 340 . . 3 (𝑗 = 𝑖 → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))))
17 2fveq3 6827 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
18 oveq2 7354 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑗) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
1918mpteq1d 5179 . . . . . 6 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
2019fveq2d 6826 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2117, 20eqeq12d 2747 . . . 4 (𝑗 = (𝑖 + 1) → ((𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
2221imbi2d 340 . . 3 (𝑗 = (𝑖 + 1) → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))))
23 2fveq3 6827 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑁)))
24 oveq2 7354 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑁))
2524mpteq1d 5179 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑁 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
2625fveq2d 6826 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2723, 26eqeq12d 2747 . . . 4 (𝑗 = 𝑁 → ((𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
2827imbi2d 340 . . 3 (𝑗 = 𝑁 → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))))
29 eluzel2 12737 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
301, 29syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
31 fzsn 13466 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3230, 31syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3332mpteq1d 5179 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
3433fveq2d 6826 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
35 caratheodorylem1.o . . . . . . . . 9 (𝜑𝑂 ∈ OutMeas)
3635adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑂 ∈ OutMeas)
37 eqid 2731 . . . . . . . 8 dom 𝑂 = dom 𝑂
38 caratheodorylem1.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
3938caragenss 46612 . . . . . . . . . . 11 (𝑂 ∈ OutMeas → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
4036, 39syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
41 caratheodorylem1.e . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐸:𝑍𝑆)
4241adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝐸:𝑍𝑆)
43 elsni 4590 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ {𝑀} → 𝑛 = 𝑀)
4443adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛 = 𝑀)
45 uzid 12747 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
4630, 45syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
47 caratheodorylem1.z . . . . . . . . . . . . . 14 𝑍 = (ℤ𝑀)
4846, 47eleqtrrdi 2842 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀𝑍)
4948adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑀𝑍)
5044, 49eqeltrd 2831 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛𝑍)
5142, 50ffvelcdmd 7018 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ 𝑆)
5240, 51sseldd 3930 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂)
53 elssuni 4887 . . . . . . . . 9 ((𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂 → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5452, 53syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5536, 37, 54omecl 46611 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
56 eqid 2731 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))
5755, 56fmptd 7047 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))):{𝑀}⟶(0[,]+∞))
5830, 57sge0sn 46487 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀))
59 eqidd 2732 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
6032iuneq1d 4967 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖))
61 fveq2 6822 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑀 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6261iunxsng 5036 . . . . . . . . . . 11 (𝑀𝑍 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6348, 62syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
64 eqidd 2732 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐸𝑀) = (𝐸𝑀))
6560, 63, 643eqtrrd 2771 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
6665adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
67 fveq2 6822 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑀 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑀))
6867adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑀))
69 caratheodorylem1.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖))
70 oveq2 7354 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑀 → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑀))
7170iuneq1d 4967 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
72 ovex 7379 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀...𝑀) ∈ V
73 fvex 6835 . . . . . . . . . . . 12 (𝐸𝑖) ∈ V
7472, 73iunex 7900 . . . . . . . . . . 11 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V
7574a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V)
7669, 71, 48, 75fvmptd3 6952 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7776adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7866, 68, 773eqtr4d 2776 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐺𝑀))
7978fveq2d 6826 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
80 snidg 4610 . . . . . . 7 (𝑀𝑍𝑀 ∈ {𝑀})
8148, 80syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ {𝑀})
82 fvexd 6837 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) ∈ V)
8359, 79, 81, 82fvmptd 6936 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
8434, 58, 833eqtrrd 2771 . . . 4 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
8584a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
86 simp3 1138 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → 𝜑)
87 simp1 1136 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁))
88 id 22 . . . . . . 7 ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
8988imp 406 . . . . . 6 (((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
90893adant1 1130 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
91 elfzoel1 13557 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
92 elfzoelz 13559 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℤ)
9392peano2zd 12580 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
9491zred 12577 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℝ)
9593zred 12577 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
9692zred 12577 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℝ)
97 elfzole1 13567 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀𝑖)
9896ltp1d 12052 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
9994, 96, 95, 97, 98lelttrd 11271 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
10094, 95, 99ltled 11261 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
101 leid 11209 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ ℝ → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10295, 101syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10391, 93, 93, 100, 102elfzd 13415 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
104103adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
105 fveq2 6822 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝐸𝑗) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
106105ssiun2s 4995 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
107104, 106syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
108 fveq2 6822 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 = 𝑗 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑗))
109108cbviunv 4987 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗)
110109mpteq2i 5185 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖)) = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
11169, 110eqtri 2754 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
112 oveq2 7354 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
113112iuneq1d 4967 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑖 + 1) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗) = 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
11430adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
11592adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℤ)
116115peano2zd 12580 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
117114zred 12577 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
118116zred 12577 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
119115zred 12577 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℝ)
12097adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀𝑖)
121119ltp1d 12052 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
122117, 119, 118, 120, 121lelttrd 11271 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
123117, 118, 122ltled 11261 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
124114, 116, 1233jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
125 eluz2 12738 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
126124, 125sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀))
12747eqcomi 2740 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ𝑀) = 𝑍
128126, 127eleqtrdi 2841 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ 𝑍)
129 ovex 7379 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...(𝑖 + 1)) ∈ V
130 fvex 6835 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐸𝑗) ∈ V
131129, 130iunex 7900 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V)
133111, 113, 128, 132fvmptd3 6952 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
134133eqcomd 2737 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = (𝐺‘(𝑖 + 1)))
135107, 134sseqtrd 3966 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)))
136 sseqin2 4170 . . . . . . . . . . 11 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)) ↔ ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
137136biimpi 216 . . . . . . . . . 10 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
138135, 137syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
139138fveq2d 6826 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
140 nfcv 2894 . . . . . . . . . . . . 13 𝑗(𝐸‘(𝑖 + 1))
141 elfzouz 13563 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
142141adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
143140, 142, 105iunp1 45173 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
144133, 143eqtrd 2766 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
145144difeq1d 4072 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
146 caratheodorylem1.dj . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑Disj 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
147 fveq2 6822 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑗 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑗))
148147cbvdisjv 5067 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Disj 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ↔ Disj 𝑗𝑍 (𝐸𝑗))
149146, 148sylib 218 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑Disj 𝑗𝑍 (𝐸𝑗))
150149adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → Disj 𝑗𝑍 (𝐸𝑗))
151 fzssuz 13465 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...𝑖) ⊆ (ℤ𝑀)
152151, 127sseqtri 3978 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍
153152a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍)
154 fzp1nel 13511 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ¬ (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...𝑖)
155154a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → ¬ (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...𝑖))
156155adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ¬ (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...𝑖))
157128, 156eldifd 3908 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑍 ∖ (𝑀...𝑖)))
158150, 153, 157, 105disjiun2 45165 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
159 undif4 4414 . . . . . . . . . . . 12 (( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅ → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
160158, 159syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
161160eqcomd 2737 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))))
162 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝜑)
163142, 127eleqtrdi 2841 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖𝑍)
164111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗)))
165 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → 𝑛 = 𝑖)
166165oveq2d 7362 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑖))
167166iuneq1d 4967 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
168 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑖𝑍)
169 ovex 7379 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀...𝑖) ∈ V
170169, 130iunex 7900 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V
171170a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V)
172164, 167, 168, 171fvmptd 6936 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
173162, 163, 172syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
174173eqcomd 2737 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) = (𝐺𝑖))
175 difid 4323 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅
176175a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
177174, 176uneq12d 4116 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝐺𝑖) ∪ ∅))
178 un0 4341 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖)
179178a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖))
180177, 179eqtrd 2766 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝐺𝑖))
181145, 161, 1803eqtrd 2770 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐺𝑖))
182181fveq2d 6826 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
183139, 182oveq12d 7364 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +𝑒 (𝑂‘(𝐺𝑖))))
1841833adant3 1132 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +𝑒 (𝑂‘(𝐺𝑖))))
18535adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑂 ∈ OutMeas)
18641adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐸:𝑍𝑆)
187186, 128ffvelcdmd 7018 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ∈ 𝑆)
188 simpll 766 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝜑)
18991adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑀 ∈ ℤ)
190 elfzelz 13424 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
191190adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
192 elfzle1 13427 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑀𝑗)
193192adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑀𝑗)
194189, 191, 1933jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑗))
195 eluz2 12738 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑗))
196194, 195sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑀))
197196, 127eleqtrdi 2841 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗𝑍)
198197adantll 714 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗𝑍)
19935, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ⊆ dom 𝑂)
200199adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
20141ffvelcdmda 7017 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ 𝑆)
202200, 201sseldd 3930 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ dom 𝑂)
203 elssuni 4887 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐸𝑗) ∈ dom 𝑂 → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
204202, 203syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
205188, 198, 204syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
206205ralrimiva 3124 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
207 iunss 4992 . . . . . . . . . . 11 ( 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂 ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
208206, 207sylibr 234 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
209133, 208eqsstrd 3964 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
210185, 38, 37, 187, 209caragensplit 46608 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
211210eqcomd 2737 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))))
2122113adant3 1132 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))))
213185adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑂 ∈ OutMeas)
214162adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝜑)
215 elfzuz 13420 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
216215, 127eleqtrdi 2841 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛𝑍)
217216adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑛𝑍)
21841, 199fssd 6668 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐸:𝑍⟶dom 𝑂)
219218ffvelcdmda 7017 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂)
220219, 53syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
221214, 217, 220syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
222213, 37, 221omecl 46611 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
223 2fveq3 6827 . . . . . . . . 9 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
224142, 222, 223sge0p1 46522 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
2252243adant3 1132 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
226 id 22 . . . . . . . . . 10 ((𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
227226eqcomd 2737 . . . . . . . . 9 ((𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
228227oveq1d 7361 . . . . . . . 8 ((𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) → ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐺𝑖)) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
2292283ad2ant3 1135 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐺𝑖)) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
230 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → 𝜑)
231152sseli 3925 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 ∈ (𝑀...𝑖) → 𝑗𝑍)
232231adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → 𝑗𝑍)
233230, 232, 204syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
234233adantlr 715 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
235234ralrimiva 3124 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖𝑍) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
236 iunss 4992 . . . . . . . . . . . . 13 ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂 ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
237235, 236sylibr 234 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
238172, 237eqsstrd 3964 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
239162, 163, 238syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
240185, 37, 239omexrcl 46615 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) ∈ ℝ*)
241107, 208sstrd 3940 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
242185, 37, 241omexrcl 46615 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) ∈ ℝ*)
243240, 242xaddcomd 45433 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘(𝐺𝑖)) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +𝑒 (𝑂‘(𝐺𝑖))))
2442433adant3 1132 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → ((𝑂‘(𝐺𝑖)) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +𝑒 (𝑂‘(𝐺𝑖))))
245225, 229, 2443eqtrd 2770 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +𝑒 (𝑂‘(𝐺𝑖))))
246184, 212, 2453eqtr4d 2776 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
24786, 87, 90, 246syl3anc 1373 . . . 4 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2482473exp 1119 . . 3 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))))
24910, 16, 22, 28, 85, 248fzind2 13688 . 2 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))))
2503, 4, 249sylc 65 1 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2111  wral 3047  Vcvv 3436  cdif 3894  cun 3895  cin 3896  wss 3897  c0 4280  {csn 4573   cuni 4856   ciun 4939  Disj wdisj 5056   class class class wbr 5089  cmpt 5170  dom cdm 5614  wf 6477  cfv 6481  (class class class)co 7346  cr 11005  0cc0 11006  1c1 11007   + caddc 11009  +∞cpnf 11143  cle 11147  cz 12468  cuz 12732   +𝑒 cxad 13009  [,]cicc 13248  ...cfz 13407  ..^cfzo 13554  Σ^csumge0 46470  OutMeascome 46597  CaraGenccaragen 46599
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 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-inf2 9531  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083  ax-pre-sup 11084
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-int 4896  df-iun 4941  df-disj 5057  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-se 5568  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-isom 6490  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-er 8622  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-fin 8873  df-sup 9326  df-oi 9396  df-card 9832  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-div 11775  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-n0 12382  df-z 12469  df-uz 12733  df-rp 12891  df-xadd 13012  df-ico 13251  df-icc 13252  df-fz 13408  df-fzo 13555  df-seq 13909  df-exp 13969  df-hash 14238  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-clim 15395  df-sum 15594  df-sumge0 46471  df-ome 46598  df-caragen 46600
This theorem is referenced by:  caratheodorylem2  46635
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