Theorem carsgval 33601

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 33600	. 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 5905	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑚 = dom 𝑀)
4		carsgval.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀:𝒫 𝑂⟶(0[,]+∞))
5	4	fdmd 6728	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → dom 𝑀 = 𝒫 𝑂)
6	5	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑀 = 𝒫 𝑂)
7	3, 6	eqtrd 2771	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → dom 𝑚 = 𝒫 𝑂)
8	7	unieqd 4922	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → ∪ dom 𝑚 = ∪ 𝒫 𝑂)
9		unipw 5450	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝒫 𝑂 = 𝑂
10	8, 9	eqtrdi 2787	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → ∪ dom 𝑚 = 𝑂)
11	10	pweqd 4619	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑀) → 𝒫 ∪ dom 𝑚 = 𝒫 𝑂)
12		fveq1 6890	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘(𝑒 ∩ 𝑎)) = (𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)))
13		fveq1 6890	. . . . . . 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 6890	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑀 → (𝑚‘𝑒) = (𝑀‘𝑒))
16	14, 15	eqeq12d 2747	. . . . 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 3341	. . 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 3448	. 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 5377	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝒫 𝑂 ∈ V)
22	4, 21	fexd 7231	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ V)
23		pwexg 5376	. . 3 ⊢ (𝑂 ∈ 𝑉 → 𝒫 𝑂 ∈ V)
24		rabexg 5331	. . 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 7006	1 ⊢ (𝜑 → (toCaraSiga‘𝑀) = {𝑎 ∈ 𝒫 𝑂 ∣ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑂((𝑀‘(𝑒 ∩ 𝑎)) +𝑒 (𝑀‘(𝑒 ∖ 𝑎))) = (𝑀‘𝑒)})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∀wral 3060  {crab 3431  Vcvv 3473   ∖ cdif 3945   ∩ cin 3947  𝒫 cpw 4602  ∪ cuni 4908  dom cdm 5676  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  0cc0 11113  +∞cpnf 11250   +_𝑒 cxad 13095  [,]cicc 13332  toCaraSigaccarsg 33599

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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7415  df-carsg 33600

This theorem is referenced by:  carsgcl  33602  elcarsg  33603