Theorem coinflipprob 34817

Description: The 𝑃 we defined for coin-flip is a probability law. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Jan-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
coinflip.h	⊢ 𝐻 ∈ V
coinflip.t	⊢ 𝑇 ∈ V
coinflip.th	⊢ 𝐻 ≠ 𝑇
coinflip.2	⊢ 𝑃 = ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c / 2)
coinflip.3	⊢ 𝑋 = {⟨𝐻, 1⟩, ⟨𝑇, 0⟩}

Assertion

Ref	Expression
coinflipprob	⊢ 𝑃 ∈ Prob

Proof of Theorem coinflipprob

Step	Hyp	Ref	Expression
1		coinflip.h	. . . 4 ⊢ 𝐻 ∈ V
2		coinflip.t	. . . 4 ⊢ 𝑇 ∈ V
3		coinflip.th	. . . 4 ⊢ 𝐻 ≠ 𝑇
4		coinflip.2	. . . 4 ⊢ 𝑃 = ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c / 2)
5		coinflip.3	. . . 4 ⊢ 𝑋 = {⟨𝐻, 1⟩, ⟨𝑇, 0⟩}
6	1, 2, 3, 4, 5	coinfliplem 34816	. . 3 ⊢ 𝑃 = ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c /𝑒 2)
7		unipw 5434	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇} = {𝐻, 𝑇}
8		prex 5412	. . . . . . . 8 ⊢ {𝐻, 𝑇} ∈ V
9	8	pwid 4590	. . . . . . 7 ⊢ {𝐻, 𝑇} ∈ 𝒫 {𝐻, 𝑇}
10	7, 9	eqeltri 2865	. . . . . 6 ⊢ ∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇} ∈ 𝒫 {𝐻, 𝑇}
11		fvres 6903	. . . . . 6 ⊢ (∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇} ∈ 𝒫 {𝐻, 𝑇} → ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) = (♯‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}))
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) = (♯‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇})
13	7	fveq2i 6887	. . . . 5 ⊢ (♯‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) = (♯‘{𝐻, 𝑇})
14		hashprg 14433	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐻 ∈ V ∧ 𝑇 ∈ V) → (𝐻 ≠ 𝑇 ↔ (♯‘{𝐻, 𝑇}) = 2))
15	1, 2, 14	mp2an 704	. . . . . 6 ⊢ (𝐻 ≠ 𝑇 ↔ (♯‘{𝐻, 𝑇}) = 2)
16	3, 15	mpbi 233	. . . . 5 ⊢ (♯‘{𝐻, 𝑇}) = 2
17	12, 13, 16	3eqtri 2796	. . . 4 ⊢ ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) = 2
18	17	oveq2i 7424	. . 3 ⊢ ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c /𝑒 ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇})) = ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c /𝑒 2)
19	6, 18	eqtr4i 2795	. 2 ⊢ 𝑃 = ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c /𝑒 ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}))
20		pwcntmeas 34564	. . . 4 ⊢ ({𝐻, 𝑇} ∈ V → (♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∈ (measures‘𝒫 {𝐻, 𝑇}))
21	8, 20	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∈ (measures‘𝒫 {𝐻, 𝑇})
22		2rp 13023	. . . 4 ⊢ 2 ∈ ℝ+
23	17, 22	eqeltri 2865	. . 3 ⊢ ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∈ ℝ+
24		probfinmeasb 34765	. . 3 ⊢ (((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∈ (measures‘𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∧ ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∈ ℝ+) → ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c /𝑒 ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇})) ∈ Prob)
25	21, 23, 24	mp2an 704	. 2 ⊢ ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇}) ∘f/c /𝑒 ((♯ ↾ 𝒫 {𝐻, 𝑇})‘∪ 𝒫 {𝐻, 𝑇})) ∈ Prob
26	19, 25	eqeltri 2865	1 ⊢ 𝑃 ∈ Prob

Syntax hints:   ↔ wb 209   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  Vcvv 3463  𝒫 cpw 4567  {cpr 4596  ⟨cop 4600  ∪ cuni 4876   ↾ cres 5666  ‘cfv 6539  (class class class)co 7413  0cc0 11102  1c1 11103   / cdiv 11873  2c2 12297  ℝ⁺crp 13018  ♯chash 14368   /_𝑒 cxdiv 33179   ∘_f/c cofc 34432  measurescmeas 34532  Probcprb 34744

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5273  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7735  ax-inf2 9612  ax-cnex 11158  ax-resscn 11159  ax-1cn 11160  ax-icn 11161  ax-addcl 11162  ax-addrcl 11163  ax-mulcl 11164  ax-mulrcl 11165  ax-mulcom 11166  ax-addass 11167  ax-mulass 11168  ax-distr 11169  ax-i2m1 11170  ax-1ne0 11171  ax-1rid 11172  ax-rnegex 11173  ax-rrecex 11174  ax-cnre 11175  ax-pre-lttri 11176  ax-pre-lttrn 11177  ax-pre-ltadd 11178  ax-pre-mulgt0 11179  ax-pre-sup 11180  ax-addf 11181  ax-mulf 11182

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-disj 5081  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5559  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-se 5618  df-we 5619  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  df-pred 6305  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6495  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7677  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-oadd 8459  df-er 8696  df-map 8828  df-pm 8829  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-fsupp 9324  df-fi 9373  df-sup 9404  df-inf 9405  df-oi 9474  df-dju 9889  df-card 9927  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11874  df-nn 12236  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12507  df-xnn0 12580  df-z 12594  df-dec 12714  df-uz 12865  df-q 12975  df-rp 13019  df-xneg 13139  df-xadd 13140  df-xmul 13141  df-ioo 13378  df-ioc 13379  df-ico 13380  df-icc 13381  df-fz 13538  df-fzo 13685  df-fl 13827  df-mod 13905  df-seq 14040  df-exp 14100  df-fac 14312  df-bc 14341  df-hash 14369  df-shft 15106  df-cj 15152  df-re 15153  df-im 15154  df-sqrt 15288  df-abs 15289  df-limsup 15524  df-clim 15541  df-rlim 15542  df-sum 15740  df-ef 16123  df-sin 16125  df-cos 16126  df-pi 16128  df-struct 17209  df-sets 17226  df-slot 17244  df-ndx 17256  df-base 17272  df-ress 17293  df-plusg 17325  df-mulr 17326  df-starv 17327  df-sca 17328  df-vsca 17329  df-ip 17330  df-tset 17331  df-ple 17332  df-ds 17334  df-unif 17335  df-hom 17336  df-cco 17337  df-rest 17477  df-topn 17478  df-0g 17496  df-gsum 17497  df-topgen 17498  df-pt 17499  df-prds 17502  df-ordt 17557  df-xrs 17558  df-qtop 17563  df-imas 17564  df-xps 17566  df-mre 17640  df-mrc 17641  df-acs 17643  df-ps 18624  df-tsr 18625  df-plusf 18699  df-mgm 18700  df-sgrp 18779  df-mnd 18795  df-mhm 18843  df-submnd 18844  df-grp 19005  df-minusg 19006  df-sbg 19007  df-mulg 19136  df-subg 19191  df-cntz 19389  df-cmn 19854  df-abl 19855  df-mgp 20219  df-rng 20233  df-ur 20266  df-ring 20319  df-cring 20320  df-subrng 20633  df-subrg 20657  df-abv 20892  df-lmod 20963  df-scaf 20964  df-sra 21274  df-rgmod 21275  df-psmet 21485  df-xmet 21486  df-met 21487  df-bl 21488  df-mopn 21489  df-fbas 21490  df-fg 21491  df-cnfld 21494  df-top 23022  df-topon 23039  df-topsp 23061  df-bases 23074  df-cld 23147  df-ntr 23148  df-cls 23149  df-nei 23226  df-lp 23264  df-perf 23265  df-cn 23355  df-cnp 23356  df-haus 23443  df-tx 23690  df-hmeo 23883  df-fil 23974  df-fm 24066  df-flim 24067  df-flf 24068  df-tmd 24200  df-tgp 24201  df-tsms 24255  df-trg 24288  df-xms 24448  df-ms 24449  df-tms 24450  df-nm 24710  df-ngp 24711  df-nrg 24713  df-nlm 24714  df-ii 25007  df-cncf 25008  df-limc 25996  df-dv 25997  df-log 26689  df-xdiv 33180  df-esum 34365  df-ofc 34433  df-siga 34446  df-meas 34533  df-prob 34745

This theorem is referenced by:  coinfliprv  34820  coinflippvt  34822