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Theorem caratheodorylem1 46888
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 13460 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
31, 2syl 17 . 2 (𝜑𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
4 id 22 . 2 (𝜑𝜑)
5 2fveq3 6847 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
6 oveq2 7376 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑀 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑀))
76mpteq1d 5190 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑀 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
87fveq2d 6846 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
95, 8eqeq12d 2753 . . . 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 6847 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
12 oveq2 7376 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑖 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑖))
1312mpteq1d 5190 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑖 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
1413fveq2d 6846 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
1511, 14eqeq12d 2753 . . . 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 6847 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
18 oveq2 7376 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑗) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
1918mpteq1d 5190 . . . . . 6 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
2019fveq2d 6846 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2117, 20eqeq12d 2753 . . . 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 6847 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑁)))
24 oveq2 7376 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑁))
2524mpteq1d 5190 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑁 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
2625fveq2d 6846 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2723, 26eqeq12d 2753 . . . 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 12768 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
301, 29syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
31 fzsn 13494 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3230, 31syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3332mpteq1d 5190 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
3433fveq2d 6846 . . . . 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 2737 . . . . . . . 8 dom 𝑂 = dom 𝑂
38 caratheodorylem1.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
3938caragenss 46866 . . . . . . . . . . 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 4599 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ {𝑀} → 𝑛 = 𝑀)
4443adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛 = 𝑀)
45 uzid 12778 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
4630, 45syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
47 caratheodorylem1.z . . . . . . . . . . . . . 14 𝑍 = (ℤ𝑀)
4846, 47eleqtrrdi 2848 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀𝑍)
4948adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑀𝑍)
5044, 49eqeltrd 2837 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛𝑍)
5142, 50ffvelcdmd 7039 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ 𝑆)
5240, 51sseldd 3936 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂)
53 elssuni 4896 . . . . . . . . 9 ((𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂 → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5452, 53syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5536, 37, 54omecl 46865 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
56 eqid 2737 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))
5755, 56fmptd 7068 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))):{𝑀}⟶(0[,]+∞))
5830, 57sge0sn 46741 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀))
59 eqidd 2738 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
6032iuneq1d 4976 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖))
61 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑀 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6261iunxsng 5047 . . . . . . . . . . 11 (𝑀𝑍 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6348, 62syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
64 eqidd 2738 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐸𝑀) = (𝐸𝑀))
6560, 63, 643eqtrrd 2777 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
6665adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
67 fveq2 6842 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑀 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑀))
6867adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑀))
69 caratheodorylem1.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖))
70 oveq2 7376 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑀 → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑀))
7170iuneq1d 4976 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
72 ovex 7401 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀...𝑀) ∈ V
73 fvex 6855 . . . . . . . . . . . 12 (𝐸𝑖) ∈ V
7472, 73iunex 7922 . . . . . . . . . . 11 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V
7574a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V)
7669, 71, 48, 75fvmptd3 6973 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7776adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7866, 68, 773eqtr4d 2782 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐺𝑀))
7978fveq2d 6846 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
80 snidg 4619 . . . . . . 7 (𝑀𝑍𝑀 ∈ {𝑀})
8148, 80syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ {𝑀})
82 fvexd 6857 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) ∈ V)
8359, 79, 81, 82fvmptd 6957 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
8434, 58, 833eqtrrd 2777 . . . 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 1139 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → 𝜑)
87 simp1 1137 . . . . 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 1131 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
91 elfzoel1 13585 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
92 elfzoelz 13587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℤ)
9392peano2zd 12611 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
9491zred 12608 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℝ)
9593zred 12608 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
9692zred 12608 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℝ)
97 elfzole1 13595 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀𝑖)
9896ltp1d 12084 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
9994, 96, 95, 97, 98lelttrd 11303 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
10094, 95, 99ltled 11293 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
101 leid 11241 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ ℝ → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10295, 101syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10391, 93, 93, 100, 102elfzd 13443 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
104103adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
105 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝐸𝑗) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
106105ssiun2s 5006 . . . . . . . . . . . 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 6842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 = 𝑗 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑗))
109108cbviunv 4996 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗)
110109mpteq2i 5196 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖)) = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
11169, 110eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
112 oveq2 7376 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
113112iuneq1d 4976 . . . . . . . . . . . . 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 12611 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
117114zred 12608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
118116zred 12608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
119115zred 12608 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℝ)
12097adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀𝑖)
121119ltp1d 12084 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
122117, 119, 118, 120, 121lelttrd 11303 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
123117, 118, 122ltled 11293 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
124114, 116, 1233jca 1129 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
125 eluz2 12769 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
126124, 125sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀))
12747eqcomi 2746 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ𝑀) = 𝑍
128126, 127eleqtrdi 2847 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ 𝑍)
129 ovex 7401 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...(𝑖 + 1)) ∈ V
130 fvex 6855 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐸𝑗) ∈ V
131129, 130iunex 7922 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V)
133111, 113, 128, 132fvmptd3 6973 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
134133eqcomd 2743 . . . . . . . . . . 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 4177 . . . . . . . . . . 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 6846 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
140 nfcv 2899 . . . . . . . . . . . . 13 𝑗(𝐸‘(𝑖 + 1))
141 elfzouz 13591 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
142141adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
143140, 142, 105iunp1 45430 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
144133, 143eqtrd 2772 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
145144difeq1d 4079 . . . . . . . . . 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 6842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑗 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑗))
148147cbvdisjv 5078 . . . . . . . . . . . . . . 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 13493 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...𝑖) ⊆ (ℤ𝑀)
152151, 127sseqtri 3984 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍
153152a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍)
154 fzp1nel 13539 . . . . . . . . . . . . . . . 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 45422 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
159 undif4 4421 . . . . . . . . . . . 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 2743 . . . . . . . . . 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 2847 . . . . . . . . . . . . . 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 7384 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑖))
167166iuneq1d 4976 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
168 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑖𝑍)
169 ovex 7401 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀...𝑖) ∈ V
170169, 130iunex 7922 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V
171170a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V)
172164, 167, 168, 171fvmptd 6957 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
173162, 163, 172syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
174173eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) = (𝐺𝑖))
175 difid 4330 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅
176175a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
177174, 176uneq12d 4123 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝐺𝑖) ∪ ∅))
178 un0 4348 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖)
179178a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖))
180177, 179eqtrd 2772 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝐺𝑖))
181145, 161, 1803eqtrd 2776 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐺𝑖))
182181fveq2d 6846 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
183139, 182oveq12d 7386 . . . . . . 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 1133 . . . . . 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 7039 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ∈ 𝑆)
188 simpll 767 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝜑)
18991adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑀 ∈ ℤ)
190 elfzelz 13452 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
191190adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
192 elfzle1 13455 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑀𝑗)
193192adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑀𝑗)
194189, 191, 1933jca 1129 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑗))
195 eluz2 12769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑗))
196194, 195sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑀))
197196, 127eleqtrdi 2847 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗𝑍)
198197adantll 715 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗𝑍)
19935, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ⊆ dom 𝑂)
200199adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
20141ffvelcdmda 7038 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ 𝑆)
202200, 201sseldd 3936 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ dom 𝑂)
203 elssuni 4896 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐸𝑗) ∈ dom 𝑂 → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
204202, 203syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
205188, 198, 204syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
206205ralrimiva 3130 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
207 iunss 5002 . . . . . . . . . . 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 46862 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
211210eqcomd 2743 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))))
2122113adant3 1133 . . . . . 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 13448 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
216215, 127eleqtrdi 2847 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛𝑍)
217216adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑛𝑍)
21841, 199fssd 6687 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐸:𝑍⟶dom 𝑂)
219218ffvelcdmda 7038 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂)
220219, 53syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
221214, 217, 220syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
222213, 37, 221omecl 46865 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
223 2fveq3 6847 . . . . . . . . 9 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
224142, 222, 223sge0p1 46776 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
2252243adant3 1133 . . . . . . 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 2743 . . . . . . . . 9 ((𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
228227oveq1d 7383 . . . . . . . 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 1136 . . . . . . 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 585 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
234233adantlr 716 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → (𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
235234ralrimiva 3130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖𝑍) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
236 iunss 5002 . . . . . . . . . . . . 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 585 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
240185, 37, 239omexrcl 46869 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) ∈ ℝ*)
241107, 208sstrd 3946 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
242185, 37, 241omexrcl 46869 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) ∈ ℝ*)
243240, 242xaddcomd 45687 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘(𝐺𝑖)) +𝑒 (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +𝑒 (𝑂‘(𝐺𝑖))))
2442433adant3 1133 . . . . . . 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 2776 . . . . . 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 2782 . . . . 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 1374 . . . 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 1120 . . 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 13716 . 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 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wral 3052  Vcvv 3442  cdif 3900  cun 3901  cin 3902  wss 3903  c0 4287  {csn 4582   cuni 4865   ciun 4948  Disj wdisj 5067   class class class wbr 5100  cmpt 5181  dom cdm 5632  wf 6496  cfv 6500  (class class class)co 7368  cr 11037  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041  +∞cpnf 11175  cle 11179  cz 12500  cuz 12763   +𝑒 cxad 13036  [,]cicc 13276  ...cfz 13435  ..^cfzo 13582  Σ^csumge0 46724  OutMeascome 46851  CaraGenccaragen 46853
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-inf2 9562  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-disj 5068  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-se 5586  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9357  df-oi 9427  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-rp 12918  df-xadd 13039  df-ico 13279  df-icc 13280  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-seq 13937  df-exp 13997  df-hash 14266  df-cj 15034  df-re 15035  df-im 15036  df-sqrt 15170  df-abs 15171  df-clim 15423  df-sum 15622  df-sumge0 46725  df-ome 46852  df-caragen 46854
This theorem is referenced by:  caratheodorylem2  46889
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