Theorem hspmbllem3 41769

Description: Any half-space of the n-dimensional Real numbers is Lebesgue measurable. Lemma 115F of [Fremlin1] p. 31. This proof handles the non-trivial cases (nonzero dimension and finite outer measure) (Contributed by Glauco Siliprandi, 24-Dec-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
hspmbllem3.h	⊢ 𝐻 = (𝑥 ∈ Fin ↦ (𝑙 ∈ 𝑥, 𝑦 ∈ ℝ ↦ X𝑘 ∈ 𝑥 if(𝑘 = 𝑙, (-∞(,)𝑦), ℝ)))
hspmbllem3.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
hspmbllem3.i	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑋)
hspmbllem3.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
hspmbllem3.a	⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ∈ ℝ)
hspmbllem3.s	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ (ℝ ↑𝑚 𝑋))
hspmbllem3.c	⊢ 𝐶 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ {𝑙 ∈ (((ℝ × ℝ) ↑𝑚 𝑋) ↑𝑚 ℕ) ∣ 𝑎 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (([,) ∘ (𝑙‘𝑗))‘𝑘)})
hspmbllem3.l	⊢ 𝐿 = (ℎ ∈ ((ℝ × ℝ) ↑𝑚 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘)))
hspmbllem3.d	⊢ 𝐷 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)}))
hspmbllem3.10	⊢ 𝐵 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ (1st ‘((𝑖‘𝑗)‘𝑘))))
hspmbllem3.11	⊢ 𝑇 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ (2nd ‘((𝑖‘𝑗)‘𝑘))))

Assertion

Ref	Expression
hspmbllem3	⊢ (𝜑 → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) +𝑒 ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,ℎ,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥,𝑦   𝐴,𝑟,𝑎,ℎ,𝑖,𝑗   𝐵,𝑎,ℎ,𝑘,𝑙   𝐶,𝑎,ℎ,𝑖,𝑟   𝐷,𝑎,ℎ,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥,𝑦   𝐷,𝑟   𝑖,𝐻,𝑗,𝑘   𝐾,𝑎,ℎ,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥,𝑦   𝐿,𝑎,ℎ,𝑖,𝑟   𝑇,𝑎,ℎ,𝑗,𝑘,𝑙   𝑋,𝑎,ℎ,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥,𝑦   𝑋,𝑟   𝑌,𝑎,ℎ,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥,𝑦   𝜑,𝑎,ℎ,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥,𝑦   𝜑,𝑟

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦,𝑖,𝑗,𝑟)   𝐶(𝑥,𝑦,𝑗,𝑘,𝑙)   𝐷(𝑖)   𝑇(𝑥,𝑦,𝑖,𝑟)   𝐻(𝑥,𝑦,ℎ,𝑟,𝑎,𝑙)   𝐾(𝑟)   𝐿(𝑥,𝑦,𝑗,𝑘,𝑙)   𝑌(𝑟)

Proof of Theorem hspmbllem3

Dummy variables 𝑏 𝑐 𝑒 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hspmbllem3.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ∈ ℝ)
2		hspmbllem3.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
3		inss1 4053	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)) ⊆ 𝐴
4		hspmbllem3.s	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ (ℝ ↑𝑚 𝑋))
5	3, 4	syl5ss 3832	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)) ⊆ (ℝ ↑𝑚 𝑋))
6	2, 5	ovncl 41708	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ (0[,]+∞))
7	3	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)) ⊆ 𝐴)
8	2, 7, 4	ovnssle 41702	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴))
9	1, 6, 8	ge0lere 40667	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ ℝ)
10	4	ssdifssd 3971	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)) ⊆ (ℝ ↑𝑚 𝑋))
11	2, 10	ovncl 41708	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ (0[,]+∞))
12		difssd 3961	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)) ⊆ 𝐴)
13	2, 12, 4	ovnssle 41702	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴))
14	1, 11, 13	ge0lere 40667	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ ℝ)
15		rexadd 12375	. . 3 ⊢ ((((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ ℝ ∧ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ ℝ) → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) +𝑒 ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) = (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))))
16	9, 14, 15	syl2anc 579	. 2 ⊢ (𝜑 → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) +𝑒 ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) = (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))))
17	2	adantr 474	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → 𝑋 ∈ Fin)
18		hspmbllem3.i	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑋)
19	18	ne0d 4150	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
20	19	adantr 474	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → 𝑋 ≠ ∅)
21	4	adantr 474	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → 𝐴 ⊆ (ℝ ↑𝑚 𝑋))
22		simpr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → 𝑒 ∈ ℝ+)
23		hspmbllem3.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ {𝑙 ∈ (((ℝ × ℝ) ↑𝑚 𝑋) ↑𝑚 ℕ) ∣ 𝑎 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (([,) ∘ (𝑙‘𝑗))‘𝑘)})
24		hspmbllem3.l	. . . . . 6 ⊢ 𝐿 = (ℎ ∈ ((ℝ × ℝ) ↑𝑚 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘)))
25		hspmbllem3.d	. . . . . 6 ⊢ 𝐷 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)}))
26	17, 20, 21, 22, 23, 24, 25	ovncvrrp 41705	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → ∃𝑖 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒))
27		hspmbllem3.h	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐻 = (𝑥 ∈ Fin ↦ (𝑙 ∈ 𝑥, 𝑦 ∈ ℝ ↦ X𝑘 ∈ 𝑥 if(𝑘 = 𝑙, (-∞(,)𝑦), ℝ)))
28	17	adantr 474	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝑋 ∈ Fin)
29	18	ad2antrr 716	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝐾 ∈ 𝑋)
30		hspmbllem3.y	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
31	30	ad2antrr 716	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝑌 ∈ ℝ)
32	22	adantr 474	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝑒 ∈ ℝ+)
33	21	adantr 474	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝐴 ⊆ (ℝ ↑𝑚 𝑋))
34		fveq1 6445	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑖 = ℎ → (𝑖‘𝑗) = (ℎ‘𝑗))
35	34	fveq2d 6450	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑖 = ℎ → (𝐿‘(𝑖‘𝑗)) = (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))
36	35	mpteq2dv 4980	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑖 = ℎ → (𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗))) = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗))))
37	36	fveq2d 6450	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑖 = ℎ → (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) = (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))))
38	37	breq1d 4896	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑖 = ℎ → ((Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟) ↔ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)))
39	38	cbvrabv 3396	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)} = {ℎ ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)}
40	39	mpteq2i 4976	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)}) = (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {ℎ ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)})
41	40	mpteq2i 4976	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)})) = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {ℎ ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)}))
42	25, 41	eqtri 2802	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐷 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {ℎ ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(ℎ‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +𝑒 𝑟)}))
43		simpr 479	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒))
44		hspmbllem3.10	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐵 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ (1st ‘((𝑖‘𝑗)‘𝑘))))
45		hspmbllem3.11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑇 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ (2nd ‘((𝑖‘𝑗)‘𝑘))))
46	28, 33, 32, 23, 24, 42, 43, 44, 45	ovncvr2 41752	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → (((𝐵:ℕ⟶(ℝ ↑𝑚 𝑋) ∧ 𝑇:ℕ⟶(ℝ ↑𝑚 𝑋)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑗)‘𝑘)[,)((𝑇‘𝑗)‘𝑘))) ∧ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐵‘𝑗)‘𝑘)[,)((𝑇‘𝑗)‘𝑘))))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) +𝑒 𝑒)))
47	46	simplld 758	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → (𝐵:ℕ⟶(ℝ ↑𝑚 𝑋) ∧ 𝑇:ℕ⟶(ℝ ↑𝑚 𝑋)))
48	47	simpld 490	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝐵:ℕ⟶(ℝ ↑𝑚 𝑋))
49	47	simprd 491	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝑇:ℕ⟶(ℝ ↑𝑚 𝑋))
50	46	simplrd 760	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → 𝐴 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑗)‘𝑘)[,)((𝑇‘𝑗)‘𝑘)))
51	46	simprd 491	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐵‘𝑗)‘𝑘)[,)((𝑇‘𝑗)‘𝑘))))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) +𝑒 𝑒))
52	1	adantr 474	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ∈ ℝ)
53	22	rpred 12181	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → 𝑒 ∈ ℝ)
54	52, 53	rexaddd 12377	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → (((voln*‘𝑋)‘𝐴) +𝑒 𝑒) = (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒))
55	54	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → (((voln*‘𝑋)‘𝐴) +𝑒 𝑒) = (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒))
56	51, 55	breqtrd 4912	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐵‘𝑗)‘𝑘)[,)((𝑇‘𝑗)‘𝑘))))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒))
57	1	ad2antrr 716	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ∈ ℝ)
58	9	ad2antrr 716	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ ℝ)
59	14	ad2antrr 716	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) ∈ ℝ)
60		eqid 2778	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↦ (𝑎 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑥), 𝑏 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑥) ↦ if(𝑥 = ∅, 0, ∏𝑘 ∈ 𝑥 (vol‘((𝑎‘𝑘)[,)(𝑏‘𝑘)))))) = (𝑥 ∈ Fin ↦ (𝑎 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑥), 𝑏 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑥) ↦ if(𝑥 = ∅, 0, ∏𝑘 ∈ 𝑥 (vol‘((𝑎‘𝑘)[,)(𝑏‘𝑘))))))
61		eqid 2778	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑐 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (ℎ ∈ 𝑋 ↦ if(ℎ ∈ (𝑋 ∖ {𝐾}), (𝑐‘ℎ), if((𝑐‘ℎ) ≤ 𝑦, (𝑐‘ℎ), 𝑦))))) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑐 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (ℎ ∈ 𝑋 ↦ if(ℎ ∈ (𝑋 ∖ {𝐾}), (𝑐‘ℎ), if((𝑐‘ℎ) ≤ 𝑦, (𝑐‘ℎ), 𝑦)))))
62		eqid 2778	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑐 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (ℎ ∈ 𝑋 ↦ if(ℎ = 𝐾, if(𝑥 ≤ (𝑐‘ℎ), (𝑐‘ℎ), 𝑥), (𝑐‘ℎ))))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑐 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝑋) ↦ (ℎ ∈ 𝑋 ↦ if(ℎ = 𝐾, if(𝑥 ≤ (𝑐‘ℎ), (𝑐‘ℎ), 𝑥), (𝑐‘ℎ)))))
63	27, 28, 29, 31, 32, 48, 49, 50, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62	hspmbllem2 41768	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒)) → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒))
64	63	ex 403	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → (𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒) → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒)))
65	64	exlimdv 1976	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → (∃𝑖 𝑖 ∈ ((𝐷‘𝐴)‘𝑒) → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒)))
66	26, 65	mpd 15	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒))
67	66	ralrimiva 3148	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+ (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒))
68	9, 14	readdcld 10406	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ∈ ℝ)
69		alrple 12349	. . . 4 ⊢ (((((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ∈ ℝ ∧ ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ∈ ℝ) → ((((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ↔ ∀𝑒 ∈ ℝ+ (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒)))
70	68, 1, 69	syl2anc 579	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴) ↔ ∀𝑒 ∈ ℝ+ (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝐴) + 𝑒)))
71	67, 70	mpbird 249	. 2 ⊢ (𝜑 → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) + ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴))
72	16, 71	eqbrtrd 4908	1 ⊢ (𝜑 → (((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∩ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌))) +𝑒 ((voln*‘𝑋)‘(𝐴 ∖ (𝐾(𝐻‘𝑋)𝑌)))) ≤ ((voln*‘𝑋)‘𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 386   = wceq 1601  ∃wex 1823   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2969  ∀wral 3090  {crab 3094   ∖ cdif 3789   ∩ cin 3791   ⊆ wss 3792  ∅c0 4141  ifcif 4307  𝒫 cpw 4379  {csn 4398  ∪ ciun 4753   class class class wbr 4886   ↦ cmpt 4965   × cxp 5353   ∘ ccom 5359  ⟶wf 6131  ‘cfv 6135  (class class class)co 6922   ↦ cmpt2 6924  1^st c1st 7443  2^nd c2nd 7444   ↑_𝑚 cmap 8140  Xcixp 8194  Fincfn 8241  ℝcr 10271  0cc0 10272   + caddc 10275  -∞cmnf 10409   ≤ cle 10412  ℕcn 11374  ℝ⁺crp 12137   +_𝑒 cxad 12255  (,)cioo 12487  [,)cico 12489  ∏cprod 15038  volcvol 23667  Σ^{^}csumge0 41503  voln*covoln 41677

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-inf2 8835  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349  ax-pre-sup 10350  ax-addf 10351  ax-mulf 10352

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-fal 1615  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-se 5315  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-isom 6144  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-of 7174  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-tpos 7634  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-2o 7844  df-oadd 7847  df-er 8026  df-map 8142  df-pm 8143  df-ixp 8195  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-fi 8605  df-sup 8636  df-inf 8637  df-oi 8704  df-card 9098  df-cda 9325  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-div 11033  df-nn 11375  df-2 11438  df-3 11439  df-4 11440  df-5 11441  df-6 11442  df-7 11443  df-8 11444  df-9 11445  df-n0 11643  df-z 11729  df-dec 11846  df-uz 11993  df-q 12096  df-rp 12138  df-xneg 12257  df-xadd 12258  df-xmul 12259  df-ioo 12491  df-ico 12493  df-icc 12494  df-fz 12644  df-fzo 12785  df-fl 12912  df-seq 13120  df-exp 13179  df-hash 13436  df-cj 14246  df-re 14247  df-im 14248  df-sqrt 14382  df-abs 14383  df-clim 14627  df-rlim 14628  df-sum 14825  df-prod 15039  df-struct 16257  df-ndx 16258  df-slot 16259  df-base 16261  df-sets 16262  df-ress 16263  df-plusg 16351  df-mulr 16352  df-starv 16353  df-tset 16357  df-ple 16358  df-ds 16360  df-unif 16361  df-rest 16469  df-0g 16488  df-topgen 16490  df-mgm 17628  df-sgrp 17670  df-mnd 17681  df-grp 17812  df-minusg 17813  df-subg 17975  df-cmn 18581  df-abl 18582  df-mgp 18877  df-ur 18889  df-ring 18936  df-cring 18937  df-oppr 19010  df-dvdsr 19028  df-unit 19029  df-invr 19059  df-dvr 19070  df-drng 19141  df-psmet 20134  df-xmet 20135  df-met 20136  df-bl 20137  df-mopn 20138  df-cnfld 20143  df-top 21106  df-topon 21123  df-bases 21158  df-cmp 21599  df-ovol 23668  df-vol 23669  df-sumge0 41504  df-ovoln 41678

This theorem is referenced by:  hspmbl  41770