Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  carsgsiga Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem carsgsiga 33776
Description: The Caratheodory measurable sets constructed from outer measures form a Sigma-algebra. Statement (iii) of Theorem 1.11.4 of [Bogachev] p. 42. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-May-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
carsgval.1 (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ 𝑉)
carsgval.2 (πœ‘ β†’ 𝑀:𝒫 π‘‚βŸΆ(0[,]+∞))
carsgsiga.1 (πœ‘ β†’ (π‘€β€˜βˆ…) = 0)
carsgsiga.2 ((πœ‘ ∧ π‘₯ β‰Ό Ο‰ ∧ π‘₯ βŠ† 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜βˆͺ π‘₯) ≀ Ξ£*𝑦 ∈ π‘₯(π‘€β€˜π‘¦))
carsgsiga.3 ((πœ‘ ∧ π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜π‘₯) ≀ (π‘€β€˜π‘¦))
Assertion
Ref Expression
carsgsiga (πœ‘ β†’ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∈ (sigAlgebraβ€˜π‘‚))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝑀   π‘₯,𝑂,𝑦   πœ‘,π‘₯,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑉(π‘₯,𝑦)

Proof of Theorem carsgsiga
Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 carsgval.1 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ 𝑉)
2 carsgval.2 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀:𝒫 π‘‚βŸΆ(0[,]+∞))
31, 2carsgcl 33758 . . 3 (πœ‘ β†’ (toCaraSigaβ€˜π‘€) βŠ† 𝒫 𝑂)
4 carsgsiga.1 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘€β€˜βˆ…) = 0)
51, 2, 4baselcarsg 33760 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))
61adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)) β†’ 𝑂 ∈ 𝑉)
72adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)) β†’ 𝑀:𝒫 π‘‚βŸΆ(0[,]+∞))
8 simpr 484 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)) β†’ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))
96, 7, 8difelcarsg 33764 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)) β†’ (𝑂 βˆ– 𝑔) ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))
109ralrimiva 3138 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘” ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑂 βˆ– 𝑔) ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))
111ad2antrr 723 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) β†’ 𝑂 ∈ 𝑉)
122ad2antrr 723 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) β†’ 𝑀:𝒫 π‘‚βŸΆ(0[,]+∞))
134ad2antrr 723 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) β†’ (π‘€β€˜βˆ…) = 0)
14 carsgsiga.2 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ β‰Ό Ο‰ ∧ π‘₯ βŠ† 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜βˆͺ π‘₯) ≀ Ξ£*𝑦 ∈ π‘₯(π‘€β€˜π‘¦))
15143adant1r 1174 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ π‘₯ β‰Ό Ο‰ ∧ π‘₯ βŠ† 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜βˆͺ π‘₯) ≀ Ξ£*𝑦 ∈ π‘₯(π‘€β€˜π‘¦))
16153adant1r 1174 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) ∧ π‘₯ β‰Ό Ο‰ ∧ π‘₯ βŠ† 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜βˆͺ π‘₯) ≀ Ξ£*𝑦 ∈ π‘₯(π‘€β€˜π‘¦))
17 carsgsiga.3 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜π‘₯) ≀ (π‘€β€˜π‘¦))
18173adant1r 1174 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜π‘₯) ≀ (π‘€β€˜π‘¦))
19183adant1r 1174 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) ∧ π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑂) β†’ (π‘€β€˜π‘₯) ≀ (π‘€β€˜π‘¦))
20 simpr 484 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) β†’ 𝑔 β‰Ό Ο‰)
21 elpwi 4601 . . . . . . . 8 (𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€) β†’ 𝑔 βŠ† (toCaraSigaβ€˜π‘€))
2221ad2antlr 724 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) β†’ 𝑔 βŠ† (toCaraSigaβ€˜π‘€))
2311, 12, 13, 16, 19, 20, 22carsgclctun 33775 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) ∧ 𝑔 β‰Ό Ο‰) β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))
2423ex 412 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑔 ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)) β†’ (𝑔 β‰Ό Ο‰ β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)))
2524ralrimiva 3138 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘” ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑔 β‰Ό Ο‰ β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)))
265, 10, 253jca 1125 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑂 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑂 βˆ– 𝑔) ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑔 β‰Ό Ο‰ β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))))
273, 26jca 511 . 2 (πœ‘ β†’ ((toCaraSigaβ€˜π‘€) βŠ† 𝒫 𝑂 ∧ (𝑂 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑂 βˆ– 𝑔) ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑔 β‰Ό Ο‰ β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)))))
28 fvex 6894 . . 3 (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∈ V
29 issiga 33565 . . 3 ((toCaraSigaβ€˜π‘€) ∈ V β†’ ((toCaraSigaβ€˜π‘€) ∈ (sigAlgebraβ€˜π‘‚) ↔ ((toCaraSigaβ€˜π‘€) βŠ† 𝒫 𝑂 ∧ (𝑂 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑂 βˆ– 𝑔) ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑔 β‰Ό Ο‰ β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€))))))
3028, 29ax-mp 5 . 2 ((toCaraSigaβ€˜π‘€) ∈ (sigAlgebraβ€˜π‘‚) ↔ ((toCaraSigaβ€˜π‘€) βŠ† 𝒫 𝑂 ∧ (𝑂 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑂 βˆ– 𝑔) ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∧ βˆ€π‘” ∈ 𝒫 (toCaraSigaβ€˜π‘€)(𝑔 β‰Ό Ο‰ β†’ βˆͺ 𝑔 ∈ (toCaraSigaβ€˜π‘€)))))
3127, 30sylibr 233 1 (πœ‘ β†’ (toCaraSigaβ€˜π‘€) ∈ (sigAlgebraβ€˜π‘‚))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3053  Vcvv 3466   βˆ– cdif 3937   βŠ† wss 3940  βˆ…c0 4314  π’« cpw 4594  βˆͺ cuni 4899   class class class wbr 5138  βŸΆwf 6529  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  Ο‰com 7848   β‰Ό cdom 8932  0cc0 11105  +∞cpnf 11241   ≀ cle 11245  [,]cicc 13323  Ξ£*cesum 33480  sigAlgebracsiga 33561  toCaraSigaccarsg 33755
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-inf2 9631  ax-ac2 10453  ax-cnex 11161  ax-resscn 11162  ax-1cn 11163  ax-icn 11164  ax-addcl 11165  ax-addrcl 11166  ax-mulcl 11167  ax-mulrcl 11168  ax-mulcom 11169  ax-addass 11170  ax-mulass 11171  ax-distr 11172  ax-i2m1 11173  ax-1ne0 11174  ax-1rid 11175  ax-rnegex 11176  ax-rrecex 11177  ax-cnre 11178  ax-pre-lttri 11179  ax-pre-lttrn 11180  ax-pre-ltadd 11181  ax-pre-mulgt0 11182  ax-pre-sup 11183  ax-addf 11184  ax-mulf 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  df-disj 5104  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8141  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  df-er 8698  df-map 8817  df-pm 8818  df-ixp 8887  df-en 8935  df-dom 8936  df-sdom 8937  df-fin 8938  df-fsupp 9357  df-fi 9401  df-sup 9432  df-inf 9433  df-oi 9500  df-dju 9891  df-card 9929  df-acn 9932  df-ac 10106  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-ef 16007  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-struct 17078  df-sets 17095  df-slot 17113  df-ndx 17125  df-base 17143  df-ress 17172  df-plusg 17208  df-mulr 17209  df-starv 17210  df-sca 17211  df-vsca 17212  df-ip 17213  df-tset 17214  df-ple 17215  df-ds 17217  df-unif 17218  df-hom 17219  df-cco 17220  df-rest 17366  df-topn 17367  df-0g 17385  df-gsum 17386  df-topgen 17387  df-pt 17388  df-prds 17391  df-ordt 17445  df-xrs 17446  df-qtop 17451  df-imas 17452  df-xps 17454  df-mre 17528  df-mrc 17529  df-acs 17531  df-ps 18520  df-tsr 18521  df-plusf 18561  df-mgm 18562  df-sgrp 18641  df-mnd 18657  df-mhm 18702  df-submnd 18703  df-grp 18855  df-minusg 18856  df-sbg 18857  df-mulg 18985  df-subg 19039  df-cntz 19222  df-cmn 19691  df-abl 19692  df-mgp 20029  df-rng 20047  df-ur 20076  df-ring 20129  df-cring 20130  df-subrng 20435  df-subrg 20460  df-abv 20649  df-lmod 20697  df-scaf 20698  df-sra 21010  df-rgmod 21011  df-psmet 21219  df-xmet 21220  df-met 21221  df-bl 21222  df-mopn 21223  df-fbas 21224  df-fg 21225  df-cnfld 21228  df-top 22717  df-topon 22734  df-topsp 22756  df-bases 22770  df-cld 22844  df-ntr 22845  df-cls 22846  df-nei 22923  df-lp 22961  df-perf 22962  df-cn 23052  df-cnp 23053  df-haus 23140  df-tx 23387  df-hmeo 23580  df-fil 23671  df-fm 23763  df-flim 23764  df-flf 23765  df-tmd 23897  df-tgp 23898  df-tsms 23952  df-trg 23985  df-xms 24147  df-ms 24148  df-tms 24149  df-nm 24412  df-ngp 24413  df-nrg 24415  df-nlm 24416  df-ii 24718  df-cncf 24719  df-limc 25716  df-dv 25717  df-log 26406  df-esum 33481  df-siga 33562  df-carsg 33756
This theorem is referenced by:  omsmeas  33777
  Copyright terms: Public domain W3C validator