Theorem carsgval 34702

Description: Value of the Caratheodory sigma-Algebra construction function. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-May-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
carsgval.1	⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ 𝑉)
carsgval.2	⊢ (𝜑 → 𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))

Assertion

Ref	Expression
carsgval	⊢ (𝜑 → (toCaraSiga‘𝑀) = {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)})

Distinct variable groups:   𝑀,𝑎,𝑒   𝑂,𝑎,𝑒   𝜑,𝑎,𝑒

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑒, 𝑎)

Proof of Theorem carsgval

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-carsg 34701	. 2 ⊢ toCaraSiga = (𝑚 ∈ V ↦ {𝑎 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒)})
2		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → 𝑚 = 𝑀)
3	2	dmeqd 5894	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑚 = dom 𝑀)
4		carsgval.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))
5	4	fdmd 6716	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → dom 𝑀 = 𝒫 𝑂)
6	5	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑀 = 𝒫 𝑂)
7	3, 6	eqtrd 2797	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑚 = 𝒫 𝑂)
8	7	unieqd 4884	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → ∪ dom 𝑚 = ∪ 𝒫 𝑂)
9		unipw 5430	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝒫 𝑂 = 𝑂
10	8, 9	eqtrdi 2813	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → ∪ dom 𝑚 = 𝑂)
11	10	pweqd 4578	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → 𝒫 ∪ dom 𝑚 = 𝒫 𝑂)
12		fveq1 6880	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) = (𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)))
13		fveq1 6880	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎)) = (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎)))
14	12, 13	oveq12d 7430	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → ((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = ((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))))
15		fveq1 6880	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘𝑒) = (𝑀‘𝑒))
16	14, 15	eqeq12d 2778	. . . . 5 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒) ↔ ((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)))
17	16	adantl 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → (((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒) ↔ ((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)))
18	11, 17	raleqbidv 3337	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → (∀𝑒 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒) ↔ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)))
19	11, 18	rabeqbidv 3433	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → {𝑎 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒)} = {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)})
20		carsgval.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ 𝑉)
21	20	pwexd 5349	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝒫 𝑂 ∈ V)
22	4, 21	fexd 7225	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ V)
23		pwexg 5348	. . 3 ⊢ (𝑂 ∈ 𝑉 → 𝒫 𝑂 ∈ V)
24		rabexg 5307	. . 3 ⊢ (𝒫 𝑂 ∈ V → {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)} ∈ V)
25	20, 23, 24	3syl 19	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)} ∈ V)
26	1, 19, 22, 25	fvmptd2 6998	1 ⊢ (𝜑 → (toCaraSiga‘𝑀) = {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)})

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ∀wral 3078  {crab 3415  Vcvv 3454   ∖ cdif 3901   ∩ cin 3903  𝒫 cpw 4561  ∪ cuni 4871  dom cdm 5660  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  0cc0 11106  +∞cpnf 11246   +_𝑒 cxad 13141  [,]cicc 13381  toCaraSigaccarsg 34700

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5555  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7415  df-carsg 34701

This theorem is used by:  carsgcl  34703  elcarsg  34704