Theorem carsgval 34301

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 34300	. 2 ⊢ toCaraSiga = (𝑚 ∈ V ↦ {𝑎 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 ∪ dom 𝑚((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒)})
2		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → 𝑚 = 𝑀)
3	2	dmeqd 5872	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑚 = dom 𝑀)
4		carsgval.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))
5	4	fdmd 6701	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → dom 𝑀 = 𝒫 𝑂)
6	5	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑀 = 𝒫 𝑂)
7	3, 6	eqtrd 2765	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑚 = 𝒫 𝑂)
8	7	unieqd 4887	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → ∪ dom 𝑚 = ∪ 𝒫 𝑂)
9		unipw 5413	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝒫 𝑂 = 𝑂
10	8, 9	eqtrdi 2781	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → ∪ dom 𝑚 = 𝑂)
11	10	pweqd 4583	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → 𝒫 ∪ dom 𝑚 = 𝒫 𝑂)
12		fveq1 6860	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) = (𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)))
13		fveq1 6860	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎)) = (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎)))
14	12, 13	oveq12d 7408	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → ((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = ((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))))
15		fveq1 6860	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘𝑒) = (𝑀‘𝑒))
16	14, 15	eqeq12d 2746	. . . . 5 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (((𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑚‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑚‘𝑒) ↔ ((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)))
17	16	adantl 481	. . . 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 3321	. . 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 3427	. 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 5337	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝒫 𝑂 ∈ V)
22	4, 21	fexd 7204	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ V)
23		pwexg 5336	. . 3 ⊢ (𝑂 ∈ 𝑉 → 𝒫 𝑂 ∈ V)
24		rabexg 5295	. . 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 18	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)} ∈ V)
26	1, 19, 22, 25	fvmptd2 6979	1 ⊢ (𝜑 → (toCaraSiga‘𝑀) = {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3045  {crab 3408  Vcvv 3450   ∖ cdif 3914   ∩ cin 3916  𝒫 cpw 4566  ∪ cuni 4874  dom cdm 5641  ⟶wf 6510  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  0cc0 11075  +∞cpnf 11212   +_𝑒 cxad 13077  [,]cicc 13316  toCaraSigaccarsg 34299

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5536  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-ov 7393  df-carsg 34300

This theorem is referenced by:  carsgcl  34302  elcarsg  34303