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Theorem caratheodorylem1 46517
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 13435 . . 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 7357 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑀 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑀))
76mpteq1d 5182 . . . . . 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 2745 . . . 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 7357 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑖 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑖))
1312mpteq1d 5182 . . . . . 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 2745 . . . 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 7357 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑗) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
1918mpteq1d 5182 . . . . . 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 2745 . . . 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 7357 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑁))
2524mpteq1d 5182 . . . . . 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 2745 . . . 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 12740 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
301, 29syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
31 fzsn 13469 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3230, 31syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3332mpteq1d 5182 . . . . . 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 2729 . . . . . . . 8 dom 𝑂 = dom 𝑂
38 caratheodorylem1.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
3938caragenss 46495 . . . . . . . . . . 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 4594 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ {𝑀} → 𝑛 = 𝑀)
4443adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛 = 𝑀)
45 uzid 12750 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
4630, 45syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
47 caratheodorylem1.z . . . . . . . . . . . . . 14 𝑍 = (ℤ𝑀)
4846, 47eleqtrrdi 2839 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀𝑍)
4948adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑀𝑍)
5044, 49eqeltrd 2828 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛𝑍)
5142, 50ffvelcdmd 7019 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ 𝑆)
5240, 51sseldd 3936 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂)
53 elssuni 4888 . . . . . . . . 9 ((𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂 → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5452, 53syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5536, 37, 54omecl 46494 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
56 eqid 2729 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))
5755, 56fmptd 7048 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))):{𝑀}⟶(0[,]+∞))
5830, 57sge0sn 46370 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀))
59 eqidd 2730 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
6032iuneq1d 4969 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖))
61 fveq2 6822 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑀 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6261iunxsng 5039 . . . . . . . . . . 11 (𝑀𝑍 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6348, 62syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
64 eqidd 2730 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐸𝑀) = (𝐸𝑀))
6560, 63, 643eqtrrd 2769 . . . . . . . . 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 7357 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑀 → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑀))
7170iuneq1d 4969 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
72 ovex 7382 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀...𝑀) ∈ V
73 fvex 6835 . . . . . . . . . . . 12 (𝐸𝑖) ∈ V
7472, 73iunex 7903 . . . . . . . . . . 11 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V
7574a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V)
7669, 71, 48, 75fvmptd3 6953 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7776adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7866, 68, 773eqtr4d 2774 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐺𝑀))
7978fveq2d 6826 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
80 snidg 4612 . . . . . . 7 (𝑀𝑍𝑀 ∈ {𝑀})
8148, 80syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ {𝑀})
82 fvexd 6837 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) ∈ V)
8359, 79, 81, 82fvmptd 6937 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
8434, 58, 833eqtrrd 2769 . . . 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 13560 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
92 elfzoelz 13562 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℤ)
9392peano2zd 12583 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
9491zred 12580 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℝ)
9593zred 12580 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
9692zred 12580 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℝ)
97 elfzole1 13570 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀𝑖)
9896ltp1d 12055 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
9994, 96, 95, 97, 98lelttrd 11274 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
10094, 95, 99ltled 11264 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
101 leid 11212 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ ℝ → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10295, 101syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10391, 93, 93, 100, 102elfzd 13418 . . . . . . . . . . . . 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 4997 . . . . . . . . . . . 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 4989 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗)
110109mpteq2i 5188 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖)) = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
11169, 110eqtri 2752 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
112 oveq2 7357 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
113112iuneq1d 4969 . . . . . . . . . . . . 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 12583 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
117114zred 12580 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
118116zred 12580 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
119115zred 12580 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℝ)
12097adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀𝑖)
121119ltp1d 12055 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
122117, 119, 118, 120, 121lelttrd 11274 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
123117, 118, 122ltled 11264 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12741 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
126124, 125sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀))
12747eqcomi 2738 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ𝑀) = 𝑍
128126, 127eleqtrdi 2838 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ 𝑍)
129 ovex 7382 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...(𝑖 + 1)) ∈ V
130 fvex 6835 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐸𝑗) ∈ V
131129, 130iunex 7903 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V)
133111, 113, 128, 132fvmptd3 6953 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
134133eqcomd 2735 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = (𝐺‘(𝑖 + 1)))
135107, 134sseqtrd 3972 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)))
136 sseqin2 4174 . . . . . . . . . . 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 2891 . . . . . . . . . . . . 13 𝑗(𝐸‘(𝑖 + 1))
141 elfzouz 13566 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
142141adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
143140, 142, 105iunp1 45054 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
144133, 143eqtrd 2764 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
145144difeq1d 4076 . . . . . . . . . 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 5070 . . . . . . . . . . . . . . 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 13468 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...𝑖) ⊆ (ℤ𝑀)
152151, 127sseqtri 3984 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍
153152a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍)
154 fzp1nel 13514 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3914 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑍 ∖ (𝑀...𝑖)))
158150, 153, 157, 105disjiun2 45046 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
159 undif4 4418 . . . . . . . . . . . 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 2735 . . . . . . . . . 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 2838 . . . . . . . . . . . . . 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 7365 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑖))
167166iuneq1d 4969 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
168 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑖𝑍)
169 ovex 7382 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀...𝑖) ∈ V
170169, 130iunex 7903 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V
171170a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V)
172164, 167, 168, 171fvmptd 6937 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
173162, 163, 172syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
174173eqcomd 2735 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) = (𝐺𝑖))
175 difid 4327 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅
176175a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
177174, 176uneq12d 4120 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝐺𝑖) ∪ ∅))
178 un0 4345 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖)
179178a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖))
180177, 179eqtrd 2764 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝐺𝑖))
181145, 161, 1803eqtrd 2768 . . . . . . . . 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 7367 . . . . . . 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 7019 . . . . . . . . 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 13427 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
191190adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
192 elfzle1 13430 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12741 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑗))
196194, 195sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑀))
197196, 127eleqtrdi 2838 . . . . . . . . . . . . . 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 7018 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ 𝑆)
202200, 201sseldd 3936 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ dom 𝑂)
203 elssuni 4888 . . . . . . . . . . . . . 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 3121 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
207 iunss 4994 . . . . . . . . . . 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 3970 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
210185, 38, 37, 187, 209caragensplit 46491 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
211210eqcomd 2735 . . . . . . 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 13423 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
216215, 127eleqtrdi 2838 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛𝑍)
217216adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑛𝑍)
21841, 199fssd 6669 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐸:𝑍⟶dom 𝑂)
219218ffvelcdmda 7018 . . . . . . . . . . . 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 46494 . . . . . . . . 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 46405 . . . . . . . 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 2735 . . . . . . . . 9 ((𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
228227oveq1d 7364 . . . . . . . 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 3931 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3121 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖𝑍) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
236 iunss 4994 . . . . . . . . . . . . 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 3970 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
239162, 163, 238syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
240185, 37, 239omexrcl 46498 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) ∈ ℝ*)
241107, 208sstrd 3946 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
242185, 37, 241omexrcl 46498 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) ∈ ℝ*)
243240, 242xaddcomd 45314 . . . . . . . 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 2768 . . . . . 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 2774 . . . . 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 1540  wcel 2109  wral 3044  Vcvv 3436  cdif 3900  cun 3901  cin 3902  wss 3903  c0 4284  {csn 4577   cuni 4858   ciun 4941  Disj wdisj 5059   class class class wbr 5092  cmpt 5173  dom cdm 5619  wf 6478  cfv 6482  (class class class)co 7349  cr 11008  0cc0 11009  1c1 11010   + caddc 11012  +∞cpnf 11146  cle 11150  cz 12471  cuz 12735   +𝑒 cxad 13012  [,]cicc 13251  ...cfz 13410  ..^cfzo 13557  Σ^csumge0 46353  OutMeascome 46480  CaraGenccaragen 46482
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-inf2 9537  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-int 4897  df-iun 4943  df-disj 5060  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-se 5573  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-isom 6491  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-er 8625  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-sup 9332  df-oi 9402  df-card 9835  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-n0 12385  df-z 12472  df-uz 12736  df-rp 12894  df-xadd 13015  df-ico 13254  df-icc 13255  df-fz 13411  df-fzo 13558  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 46354  df-ome 46481  df-caragen 46483
This theorem is referenced by:  caratheodorylem2  46518
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