Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  caratheodorylem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem caratheodorylem1 47675
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 (𝜑 → 𝑂 ∈ OutMeas)
caratheodorylem1.s 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
caratheodorylem1.z 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
caratheodorylem1.e (𝜑 → 𝐸:𝑍⟶𝑆)
caratheodorylem1.dj (𝜑 → Disj 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐸‘𝑛))
caratheodorylem1.g 𝐺 = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑖))
caratheodorylem1.n (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
Assertion
Ref Expression
caratheodorylem1 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
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 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
2 eluzfz2 13675 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
31, 2syl 18 . 2 (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
4 id 23 . 2 (𝜑 → 𝜑)
5 2fveq3 6898 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘𝑀)))
6 oveq2 7435 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑀 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑀))
76mpteq1d 5197 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑀 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))
87fveq2d 6897 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
95, 8eqeq12d 2779 . . . 4 (𝑗 = 𝑀 → ((𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺‘𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
109imbi2d 343 . . 3 (𝑗 = 𝑀 → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))))
11 2fveq3 6898 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘𝑖)))
12 oveq2 7435 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑖 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑖))
1312mpteq1d 5197 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑖 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))
1413fveq2d 6897 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
1511, 14eqeq12d 2779 . . . 4 (𝑗 = 𝑖 → ((𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
1615imbi2d 343 . . 3 (𝑗 = 𝑖 → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))))
17 2fveq3 6898 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
18 oveq2 7435 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑗) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
1918mpteq1d 5197 . . . . . 6 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))
2019fveq2d 6897 . . . . 5 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
2117, 20eqeq12d 2779 . . . 4 (𝑗 = (𝑖 + 1) → ((𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
2221imbi2d 343 . . 3 (𝑗 = (𝑖 + 1) → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))))
23 2fveq3 6898 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (𝑂‘(𝐺‘𝑁)))
24 oveq2 7435 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝑀...𝑗) = (𝑀...𝑁))
2524mpteq1d 5197 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑁 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))
2625fveq2d 6897 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
2723, 26eqeq12d 2779 . . . 4 (𝑗 = 𝑁 → ((𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) ↔ (𝑂‘(𝐺‘𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
2827imbi2d 343 . . 3 (𝑗 = 𝑁 → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑗)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ↔ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))))
29 eluzel2 12980 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
301, 29syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
31 fzsn 13710 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3230, 31syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
3332mpteq1d 5197 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))
3433fveq2d 6897 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
35 caratheodorylem1.o . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑂 ∈ OutMeas)
3635adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑂 ∈ OutMeas)
37 eqid 2763 . . . . . . . 8 ∪ dom 𝑂 = ∪ dom 𝑂
38 caratheodorylem1.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = (CaraGen‘𝑂)
3938caragenss 47653 . . . . . . . . . . 11 (𝑂 ∈ OutMeas → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
4036, 39syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
41 caratheodorylem1.e . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐸:𝑍⟶𝑆)
4241adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝐸:𝑍⟶𝑆)
43 elsni 4600 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ {𝑀} → 𝑛 = 𝑀)
4443adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛 = 𝑀)
45 uzid 12990 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
4630, 45syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
47 caratheodorylem1.z . . . . . . . . . . . . . 14 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
4846, 47eleqtrrdi 2874 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑍)
4948adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑀 ∈ 𝑍)
5044, 49eqeltrd 2863 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → 𝑛 ∈ 𝑍)
5142, 50ffvelcdmd 7093 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸‘𝑛) ∈ 𝑆)
5240, 51sseldd 3913 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸‘𝑛) ∈ dom 𝑂)
53 elssuni 4901 . . . . . . . . 9 ((𝐸‘𝑛) ∈ dom 𝑂 → (𝐸‘𝑛) ⊆ ∪ dom 𝑂)
5452, 53syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝐸‘𝑛) ⊆ ∪ dom 𝑂)
5536, 37, 54omecl 47652 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ {𝑀}) → (𝑂‘(𝐸‘𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
56 eqid 2763 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))
5755, 56fmptd 7122 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))):{𝑀}⟶(0[,]+∞))
5830, 57sge0sn 47528 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))‘𝑀))
59 eqidd 2764 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))) = (𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))
6032iuneq1d 4981 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖) = ∪ 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸‘𝑖))
61 fveq2 6893 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑀 → (𝐸‘𝑖) = (𝐸‘𝑀))
6261iunxsng 5052 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ 𝑍 → ∪ 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸‘𝑖) = (𝐸‘𝑀))
6348, 62syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∪ 𝑖 ∈ {𝑀} (𝐸‘𝑖) = (𝐸‘𝑀))
64 eqidd 2764 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐸‘𝑀) = (𝐸‘𝑀))
6560, 63, 643eqtrrd 2803 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸‘𝑀) = ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖))
6665adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 = 𝑀) → (𝐸‘𝑀) = ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖))
67 fveq2 6893 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑀 → (𝐸‘𝑛) = (𝐸‘𝑀))
6867adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 = 𝑀) → (𝐸‘𝑛) = (𝐸‘𝑀))
69 caratheodorylem1.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑖))
70 oveq2 7435 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑀 → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑀))
7170iuneq1d 4981 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑀 → ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑖) = ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖))
72 ovex 7460 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀...𝑀) ∈ V
73 fvex 6906 . . . . . . . . . . . 12 (𝐸‘𝑖) ∈ V
7472, 73iunex 7987 . . . . . . . . . . 11 ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖) ∈ V
7574a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖) ∈ V)
7669, 71, 48, 75fvmptd3 7025 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺‘𝑀) = ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖))
7776adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 = 𝑀) → (𝐺‘𝑀) = ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑀)(𝐸‘𝑖))
7866, 68, 773eqtr4d 2808 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 = 𝑀) → (𝐸‘𝑛) = (𝐺‘𝑀))
7978fveq2d 6897 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 = 𝑀) → (𝑂‘(𝐸‘𝑛)) = (𝑂‘(𝐺‘𝑀)))
80 snidg 4620 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ 𝑍 → 𝑀 ∈ {𝑀})
8148, 80syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑀 ∈ {𝑀})
82 fvexd 6908 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑀)) ∈ V)
8359, 79, 81, 82fvmptd 7009 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑛 ∈ {𝑀} ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))‘𝑀) = (𝑂‘(𝐺‘𝑀)))
8434, 58, 833eqtrrd 2803 . . . 4 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
8584a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑀)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
86 simp3 1156 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ∧ 𝜑) → 𝜑)
87 simp1 1154 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ∧ 𝜑) → 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁))
88 id 23 . . . . . . 7 ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
8988imp 412 . . . . . 6 (((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
90893adant1 1148 . . . . 5 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
91 elfzoel1 13801 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
92 elfzoelz 13803 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℤ)
9392peano2zd 12816 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
9491zred 12813 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ∈ ℝ)
9593zred 12813 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
9692zred 12813 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ ℝ)
97 elfzole1 13812 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ≤ 𝑖)
9896ltp1d 12257 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
9994, 96, 95, 97, 98lelttrd 11478 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
10094, 95, 99ltled 11468 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
101 leid 11416 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ ℝ → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10295, 101syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ≤ (𝑖 + 1))
10391, 93, 93, 100, 102elfzd 13657 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
104103adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)))
105 fveq2 6893 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝐸‘𝑗) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
106105ssiun2s 5009 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑖 + 1) ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗))
107104, 106syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗))
108 fveq2 6893 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑖 = 𝑗 → (𝐸‘𝑖) = (𝐸‘𝑗))
109108cbviunv 4999 . . . . . . . . . . . . . . 15 ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑖) = ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑗)
110109mpteq2i 5203 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ∪ 𝑖 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑖)) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑗))
11169, 110eqtri 2786 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑗))
112 oveq2 7435 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...(𝑖 + 1)))
113112iuneq1d 4981 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑖 + 1) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑗) = ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗))
11430adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
11592adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℤ)
116115peano2zd 12816 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
117114zred 12813 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
118116zred 12813 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ ℝ)
119115zred 12813 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ ℝ)
12097adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ≤ 𝑖)
121119ltp1d 12257 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 < (𝑖 + 1))
122117, 119, 118, 120, 121lelttrd 11478 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 < (𝑖 + 1))
123117, 118, 122ltled 11468 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑀 ≤ (𝑖 + 1))
124114, 116, 1233jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
125 eluz2 12981 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑖 + 1)))
126124, 125sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
12747eqcomi 2772 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ≥‘𝑀) = 𝑍
128126, 127eleqtrdi 2873 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ 𝑍)
129 ovex 7460 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...(𝑖 + 1)) ∈ V
130 fvex 6906 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐸‘𝑗) ∈ V
131129, 130iunex 7987 . . . . . . . . . . . . . 14 ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) ∈ V
132131a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) ∈ V)
133111, 113, 128, 132fvmptd3 7025 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗))
134133eqcomd 2769 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) = (𝐺‘(𝑖 + 1)))
135107, 134sseqtrd 3948 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)))
136 sseqin2 4122 . . . . . . . . . . 11 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)) ↔ ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
137136biimpi 219 . . . . . . . . . 10 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ (𝐺‘(𝑖 + 1)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
138135, 137syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐸‘(𝑖 + 1)))
139138fveq2d 6897 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
140 nfcv 2925 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑗(𝐸‘(𝑖 + 1))
141 elfzouz 13808 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
142141adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
143140, 142, 105iunp1 46222 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) = (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
144133, 143eqtrd 2798 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) = (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
145144difeq1d 4064 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ((∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
146 caratheodorylem1.dj . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → Disj 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐸‘𝑛))
147 fveq2 6893 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑗 → (𝐸‘𝑛) = (𝐸‘𝑗))
148147cbvdisjv 5083 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Disj 𝑛 ∈ 𝑍 (𝐸‘𝑛) ↔ Disj 𝑗 ∈ 𝑍 (𝐸‘𝑗))
149146, 148sylib 221 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → Disj 𝑗 ∈ 𝑍 (𝐸‘𝑗))
150149adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → Disj 𝑗 ∈ 𝑍 (𝐸‘𝑗))
151 fzssuz 13709 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...𝑖) ⊆ (ℤ≥‘𝑀)
152151, 127sseqtri 3960 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍
153152a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑀...𝑖) ⊆ 𝑍)
154 fzp1nel 13755 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ¬ (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...𝑖)
155154a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → ¬ (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...𝑖))
156155adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ¬ (𝑖 + 1) ∈ (𝑀...𝑖))
157128, 156eldifd 4052 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑖 + 1) ∈ (𝑍 ∖ (𝑀...𝑖)))
158150, 153, 157, 105disjiun2 46214 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
159 undif4 4422 . . . . . . . . . . . 12 ((∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅ → (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
160158, 159syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))
161160eqcomd 2769 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ (𝐸‘(𝑖 + 1))) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))))
162 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝜑)
163142, 127eleqtrdi 2873 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑖 ∈ 𝑍)
164111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝐺 = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑗)))
165 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → 𝑛 = 𝑖)
166165oveq2d 7443 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → (𝑀...𝑛) = (𝑀...𝑖))
167166iuneq1d 4981 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 = 𝑖) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑛)(𝐸‘𝑗) = ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗))
168 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑖 ∈ 𝑍)
169 ovex 7460 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀...𝑖) ∈ V
170169, 130iunex 7987 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∈ V
171170a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∈ V)
172164, 167, 168, 171fvmptd 7009 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑖) = ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗))
173162, 163, 172syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘𝑖) = ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗))
174173eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) = (𝐺‘𝑖))
175 difid 4327 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅
176175a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = ∅)
177174, 176uneq12d 4170 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝐺‘𝑖) ∪ ∅))
178 un0 4346 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺‘𝑖) ∪ ∅) = (𝐺‘𝑖)
179178a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘𝑖) ∪ ∅) = (𝐺‘𝑖))
180177, 179eqtrd 2798 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ∪ ((𝐸‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝐺‘𝑖))
181145, 161, 1803eqtrd 2802 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))) = (𝐺‘𝑖))
182181fveq2d 6897 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) = (𝑂‘(𝐺‘𝑖)))
183139, 182oveq12d 7445 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +e (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +e (𝑂‘(𝐺‘𝑖))))
1841833adant3 1150 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +e (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +e (𝑂‘(𝐺‘𝑖))))
18535adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑂 ∈ OutMeas)
18641adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐸:𝑍⟶𝑆)
187186, 128ffvelcdmd 7093 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ∈ 𝑆)
188 simpll 779 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝜑)
18991adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑀 ∈ ℤ)
190 elfzelz 13666 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
191190adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
192 elfzle1 13670 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑀 ≤ 𝑗)
193192adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑀 ≤ 𝑗)
194189, 191, 1933jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ 𝑗))
195 eluz2 12981 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ 𝑗))
196194, 195sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
197196, 127eleqtrdi 2873 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ 𝑍)
198197adantll 727 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑗 ∈ 𝑍)
19935, 39syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
200199adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → 𝑆 ⊆ dom 𝑂)
20141ffvelcdmda 7092 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐸‘𝑗) ∈ 𝑆)
202200, 201sseldd 3913 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐸‘𝑗) ∈ dom 𝑂)
203 elssuni 4901 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐸‘𝑗) ∈ dom 𝑂 → (𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
204202, 203syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
205188, 198, 204syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
206205ralrimiva 3157 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
207 iunss 5005 . . . . . . . . . . 11 (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂 ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
208206, 207sylibr 237 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
209133, 208eqsstrd 3946 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘(𝑖 + 1)) ⊆ ∪ dom 𝑂)
210185, 38, 37, 187, 209caragensplit 47649 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +e (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))) = (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))))
211210eqcomd 2769 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +e (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))))
2122113adant3 1150 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = ((𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∩ (𝐸‘(𝑖 + 1)))) +e (𝑂‘((𝐺‘(𝑖 + 1)) ∖ (𝐸‘(𝑖 + 1))))))
213185adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑂 ∈ OutMeas)
214162adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝜑)
215 elfzuz 13662 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
216215, 127eleqtrdi 2873 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) → 𝑛 ∈ 𝑍)
217216adantl 487 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → 𝑛 ∈ 𝑍)
21841, 199fssd 6735 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐸:𝑍⟶dom 𝑂)
219218ffvelcdmda 7092 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐸‘𝑛) ∈ dom 𝑂)
220219, 53syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐸‘𝑛) ⊆ ∪ dom 𝑂)
221214, 217, 220syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝐸‘𝑛) ⊆ ∪ dom 𝑂)
222213, 37, 221omecl 47652 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1))) → (𝑂‘(𝐸‘𝑛)) ∈ (0[,]+∞))
223 2fveq3 6898 . . . . . . . . 9 (𝑛 = (𝑖 + 1) → (𝑂‘(𝐸‘𝑛)) = (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))))
224142, 222, 223sge0p1 47563 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
2252243adant3 1150 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
226 id 23 . . . . . . . . . 10 ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
227226eqcomd 2769 . . . . . . . . 9 ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = (𝑂‘(𝐺‘𝑖)))
228227oveq1d 7442 . . . . . . . 8 ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) → ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
2292283ad2ant3 1153 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → ((Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))))
230 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → 𝜑)
231152sseli 3908 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 ∈ (𝑀...𝑖) → 𝑗 ∈ 𝑍)
232231adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → 𝑗 ∈ 𝑍)
233230, 232, 204syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → (𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
234233adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)) → (𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
235234ralrimiva 3157 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
236 iunss 5005 . . . . . . . . . . . . 13 (∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂 ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
237235, 236sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → ∪ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝐸‘𝑗) ⊆ ∪ dom 𝑂)
238172, 237eqsstrd 3946 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑖) ⊆ ∪ dom 𝑂)
239162, 163, 238syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐺‘𝑖) ⊆ ∪ dom 𝑂)
240185, 37, 239omexrcl 47656 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) ∈ ℝ*)
241107, 208sstrd 3922 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐸‘(𝑖 + 1)) ⊆ ∪ dom 𝑂)
242185, 37, 241omexrcl 47656 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) ∈ ℝ*)
243240, 242xaddcomd 46475 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +e (𝑂‘(𝐺‘𝑖))))
2442433adant3 1150 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → ((𝑂‘(𝐺‘𝑖)) +e (𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +e (𝑂‘(𝐺‘𝑖))))
245225, 229, 2443eqtrd 2802 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))) = ((𝑂‘(𝐸‘(𝑖 + 1))) +e (𝑂‘(𝐺‘𝑖))))
246184, 212, 2453eqtr4d 2808 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
24786, 87, 90, 246syl3anc 1398 . . . 4 ((𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) ∧ (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) ∧ 𝜑) → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
2482473exp 1137 . . 3 (𝑖 ∈ (𝑀..^𝑁) → ((𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑖)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑖) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘(𝑖 + 1))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...(𝑖 + 1)) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))))
24910, 16, 22, 28, 85, 248fzind2 13933 . 2 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛))))))
2503, 4, 249sylc 66 1 (𝜑 → (𝑂‘(𝐺‘𝑁)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (𝑂‘(𝐸‘𝑛)))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2146  ∀wral 3079  Vcvv 3453   ⊆ wss 3899   ∖ cdif 4047   ∩ cin 4091   ∪ cun 4151  ∅c0 4280  {csn 4587  ∪ cuni 4869  ∪ ciun 4953  Disj wdisj 5072   class class class wbr 5105   ↦ cmpt 5188  dom cdm 5654  ⟶wf 6542  ‘cfv 6546  (class class class)co 7427  ℝcr 11209  0cc0 11210  1c1 11211   + caddc 11213  +∞cpnf 11350   ≤ cle 11354  ℤcz 12703  ℤ≥cuz 12975   +e cxad 13249  [,]cicc 13489  ...cfz 13649  ..^cfzo 13798  Σ^csumge0 47511  OutMeascome 47638  CaraGenccaragen 47640
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-inf2 9652  ax-cnex 11266  ax-resscn 11267  ax-1cn 11268  ax-icn 11269  ax-addcl 11270  ax-addrcl 11271  ax-mulcl 11272  ax-mulrcl 11273  ax-mulcom 11274  ax-addass 11275  ax-mulass 11276  ax-distr 11277  ax-i2m1 11278  ax-1ne0 11279  ax-1rid 11280  ax-rnegex 11281  ax-rrecex 11282  ax-cnre 11283  ax-pre-lttri 11284  ax-pre-lttrn 11285  ax-pre-ltadd 11286  ax-pre-mulgt0 11287  ax-pre-sup 11288
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4838  df-uni 4870  df-int 4910  df-iun 4955  df-disj 5073  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-se 5608  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-isom 6555  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8487  df-er 8728  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-sup 9444  df-oi 9514  df-card 10030  df-pnf 11355  df-mnf 11356  df-xr 11357  df-ltxr 11358  df-le 11359  df-sub 11553  df-neg 11554  df-div 11984  df-nn 12346  df-2 12415  df-3 12416  df-n0 12617  df-z 12704  df-uz 12976  df-rp 13131  df-xadd 13252  df-ico 13492  df-icc 13493  df-fz 13650  df-fzo 13799  df-seq 14155  df-exp 14215  df-hash 14485  df-cj 15278  df-re 15279  df-im 15280  df-sqrt 15414  df-abs 15415  df-clim 15667  df-sum 15866  df-sumge0 47512  df-ome 47639  df-caragen 47641
This theorem is used by:  caratheodorylem2  47676
  Copyright terms: Public domain W3C validator