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Theorem caratheodorylem1 46791
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 13450 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
31, 2syl 17 . 2 (𝜑𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
4 id 22 . 2 (𝜑𝜑)
5 2fveq3 6839 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
6 oveq2 7366 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑀 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑀))
76mpteq1d 5188 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑀 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
87fveq2d 6838 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
95, 8eqeq12d 2752 . . . 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 6839 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
12 oveq2 7366 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑖 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑖))
1312mpteq1d 5188 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑖 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
1413fveq2d 6838 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
1511, 14eqeq12d 2752 . . . 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 6839 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
18 oveq2 7366 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑗) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
1918mpteq1d 5188 . . . . . 6 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
2019fveq2d 6838 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2117, 20eqeq12d 2752 . . . 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 6839 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (𝑂‘(𝐺𝑗)) = (𝑂‘(𝐺𝑁)))
24 oveq2 7366 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑁))
2524mpteq1d 5188 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑁 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
2625fveq2d 6838 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))))
2723, 26eqeq12d 2752 . . . 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 12758 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
301, 29syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
31 fzsn 13484 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3230, 31syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3332mpteq1d 5188 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
3433fveq2d 6838 . . . . 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 2736 . . . . . . . 8 dom 𝑂 = dom 𝑂
38 caratheodorylem1.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
3938caragenss 46769 . . . . . . . . . . 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 4597 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ {𝑀} → 𝑛 = 𝑀)
4443adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛 = 𝑀)
45 uzid 12768 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
4630, 45syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
47 caratheodorylem1.z . . . . . . . . . . . . . 14 𝑍 = (ℤ𝑀)
4846, 47eleqtrrdi 2847 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀𝑍)
4948adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑀𝑍)
5044, 49eqeltrd 2836 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛𝑍)
5142, 50ffvelcdmd 7030 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ 𝑆)
5240, 51sseldd 3934 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂)
53 elssuni 4894 . . . . . . . . 9 ((𝐸𝑛) ∈ dom 𝑂 → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5452, 53syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸𝑛) ⊆ dom 𝑂)
5536, 37, 54omecl 46768 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
56 eqid 2736 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))
5755, 56fmptd 7059 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))):{𝑀}⟶(0[,]+∞))
5830, 57sge0sn 46644 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀))
59 eqidd 2737 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛))))
6032iuneq1d 4974 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖))
61 fveq2 6834 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑀 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6261iunxsng 5045 . . . . . . . . . . 11 (𝑀𝑍 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
6348, 62syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸𝑖) = (𝐸𝑀))
64 eqidd 2737 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐸𝑀) = (𝐸𝑀))
6560, 63, 643eqtrrd 2776 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
6665adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
67 fveq2 6834 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑀 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑀))
6867adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑀))
69 caratheodorylem1.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖))
70 oveq2 7366 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑀 → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑀))
7170iuneq1d 4974 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
72 ovex 7391 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀...𝑀) ∈ V
73 fvex 6847 . . . . . . . . . . . 12 (𝐸𝑖) ∈ V
7472, 73iunex 7912 . . . . . . . . . . 11 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V
7574a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖) ∈ V)
7669, 71, 48, 75fvmptd3 6964 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7776adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐺𝑀) = 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸𝑖))
7866, 68, 773eqtr4d 2781 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝐸𝑛) = (𝐺𝑀))
7978fveq2d 6838 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 = 𝑀) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
80 snidg 4617 . . . . . . 7 (𝑀𝑍𝑀 ∈ {𝑀})
8148, 80syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ {𝑀})
82 fvexd 6849 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺𝑀)) ∈ V)
8359, 79, 81, 82fvmptd 6948 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))‘𝑀) = (𝑂‘(𝐺𝑀)))
8434, 58, 833eqtrrd 2776 . . . 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 13575 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
92 elfzoelz 13577 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℤ)
9392peano2zd 12601 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
9491zred 12598 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℝ)
9593zred 12598 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
9692zred 12598 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℝ)
97 elfzole1 13585 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀𝑖)
9896ltp1d 12074 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
9994, 96, 95, 97, 98lelttrd 11293 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
10094, 95, 99ltled 11283 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
101 leid 11231 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ ℝ → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10295, 101syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10391, 93, 93, 100, 102elfzd 13433 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
104103adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
105 fveq2 6834 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝐸𝑗) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
106105ssiun2s 5004 . . . . . . . . . . . 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 6834 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 = 𝑗 → (𝐸𝑖) = (𝐸𝑗))
109108cbviunv 4994 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗)
110109mpteq2i 5194 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑖)) = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
11169, 110eqtri 2759 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑛𝑍 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗))
112 oveq2 7366 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
113112iuneq1d 4974 . . . . . . . . . . . . 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 12601 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
117114zred 12598 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
118116zred 12598 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
119115zred 12598 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℝ)
12097adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀𝑖)
121119ltp1d 12074 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
122117, 119, 118, 120, 121lelttrd 11293 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
123117, 118, 122ltled 11283 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12759 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
126124, 125sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (ℤ𝑀))
12747eqcomi 2745 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ𝑀) = 𝑍
128126, 127eleqtrdi 2846 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ 𝑍)
129 ovex 7391 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...(𝑖 + 1)) ∈ V
130 fvex 6847 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐸𝑗) ∈ V
131129, 130iunex 7912 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ∈ V)
133111, 113, 128, 132fvmptd3 6964 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗))
134133eqcomd 2742 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = (𝐺‘(𝑖 + 1)))
135107, 134sseqtrd 3970 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)))
136 sseqin2 4175 . . . . . . . . . . 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 6838 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
140 nfcv 2898 . . . . . . . . . . . . 13 𝑗(𝐸‘(𝑖 + 1))
141 elfzouz 13581 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
142141adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
143140, 142, 105iunp1 45332 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
144133, 143eqtrd 2771 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
145144difeq1d 4077 . . . . . . . . . 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 6834 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑗 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑗))
148147cbvdisjv 5076 . . . . . . . . . . . . . . 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 13483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...𝑖) ⊆ (ℤ𝑀)
152151, 127sseqtri 3982 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍
153152a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍)
154 fzp1nel 13529 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3912 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑍 ∖ (𝑀...𝑖)))
158150, 153, 157, 105disjiun2 45324 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
159 undif4 4419 . . . . . . . . . . . 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 2742 . . . . . . . . . 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 2846 . . . . . . . . . . . . . 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 7374 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑖))
167166iuneq1d 4974 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑖𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸𝑗) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
168 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑖𝑍)
169 ovex 7391 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀...𝑖) ∈ V
170169, 130iunex 7912 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V
171170a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖𝑍) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∈ V)
172164, 167, 168, 171fvmptd 6948 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
173162, 163, 172syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) = 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗))
174173eqcomd 2742 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) = (𝐺𝑖))
175 difid 4328 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅
176175a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
177174, 176uneq12d 4121 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝐺𝑖) ∪ ∅))
178 un0 4346 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖)
179178a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺𝑖) ∪ ∅) = (𝐺𝑖))
180177, 179eqtrd 2771 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ( 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝐺𝑖))
181145, 161, 1803eqtrd 2775 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐺𝑖))
182181fveq2d 6838 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
183139, 182oveq12d 7376 . . . . . . 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 7030 . . . . . . . . 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 13442 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
191190adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
192 elfzle1 13445 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12759 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑗))
196194, 195sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑀))
197196, 127eleqtrdi 2846 . . . . . . . . . . . . . 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 7029 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ 𝑆)
202200, 201sseldd 3934 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐸𝑗) ∈ dom 𝑂)
203 elssuni 4894 . . . . . . . . . . . . . 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 3128 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
207 iunss 5000 . . . . . . . . . . 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 3968 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
210185, 38, 37, 187, 209caragensplit 46765 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +𝑒 (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
211210eqcomd 2742 . . . . . . 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 13438 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
216215, 127eleqtrdi 2846 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛𝑍)
217216adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑛𝑍)
21841, 199fssd 6679 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐸:𝑍⟶dom 𝑂)
219218ffvelcdmda 7029 . . . . . . . . . . . 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 46768 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
223 2fveq3 6839 . . . . . . . . 9 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐸𝑛)) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
224142, 222, 223sge0p1 46679 . . . . . . . 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 2742 . . . . . . . . 9 ((𝑂‘(𝐺𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸𝑛)))) = (𝑂‘(𝐺𝑖)))
228227oveq1d 7373 . . . . . . . 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 3929 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3128 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖𝑍) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸𝑗) ⊆ dom 𝑂)
236 iunss 5000 . . . . . . . . . . . . 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 3968 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖𝑍) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
239162, 163, 238syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺𝑖) ⊆ dom 𝑂)
240185, 37, 239omexrcl 46772 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺𝑖)) ∈ ℝ*)
241107, 208sstrd 3944 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ dom 𝑂)
242185, 37, 241omexrcl 46772 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) ∈ ℝ*)
243240, 242xaddcomd 45590 . . . . . . . 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 2775 . . . . . 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 2781 . . . . 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 13706 . 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 2113  wral 3051  Vcvv 3440  cdif 3898  cun 3899  cin 3900  wss 3901  c0 4285  {csn 4580   cuni 4863   ciun 4946  Disj wdisj 5065   class class class wbr 5098  cmpt 5179  dom cdm 5624  wf 6488  cfv 6492  (class class class)co 7358  cr 11027  0cc0 11028  1c1 11029   + caddc 11031  +∞cpnf 11165  cle 11169  cz 12490  cuz 12753   +𝑒 cxad 13026  [,]cicc 13266  ...cfz 13425  ..^cfzo 13572  Σ^csumge0 46627  OutMeascome 46754  CaraGenccaragen 46756
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 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-inf2 9552  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105  ax-pre-sup 11106
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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-int 4903  df-iun 4948  df-disj 5066  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-se 5578  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-isom 6501  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-er 8635  df-en 8886  df-dom 8887  df-sdom 8888  df-fin 8889  df-sup 9347  df-oi 9417  df-card 9853  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-div 11797  df-nn 12148  df-2 12210  df-3 12211  df-n0 12404  df-z 12491  df-uz 12754  df-rp 12908  df-xadd 13029  df-ico 13269  df-icc 13270  df-fz 13426  df-fzo 13573  df-seq 13927  df-exp 13987  df-hash 14256  df-cj 15024  df-re 15025  df-im 15026  df-sqrt 15160  df-abs 15161  df-clim 15413  df-sum 15612  df-sumge0 46628  df-ome 46755  df-caragen 46757
This theorem is referenced by:  caratheodorylem2  46792
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