MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  i1f1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem i1f1 24292
Description: Base case simple functions are indicator functions of measurable sets. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
i1f1.1 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥𝐴, 1, 0))
Assertion
Ref Expression
i1f1 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → 𝐹 ∈ dom ∫1)
Distinct variable group:   𝑥,𝐴
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem i1f1
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 i1f1.1 . . . . . 6 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥𝐴, 1, 0))
21i1f1lem 24291 . . . . 5 (𝐹:ℝ⟶{0, 1} ∧ (𝐴 ∈ dom vol → (𝐹 “ {1}) = 𝐴))
32simpli 487 . . . 4 𝐹:ℝ⟶{0, 1}
4 0re 10632 . . . . 5 0 ∈ ℝ
5 1re 10630 . . . . 5 1 ∈ ℝ
6 prssi 4727 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → {0, 1} ⊆ ℝ)
74, 5, 6mp2an 691 . . . 4 {0, 1} ⊆ ℝ
8 fss 6508 . . . 4 ((𝐹:ℝ⟶{0, 1} ∧ {0, 1} ⊆ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
93, 7, 8mp2an 691 . . 3 𝐹:ℝ⟶ℝ
109a1i 11 . 2 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
11 prfi 8781 . . 3 {0, 1} ∈ Fin
12 1ex 10626 . . . . . . . 8 1 ∈ V
1312prid2 4673 . . . . . . 7 1 ∈ {0, 1}
14 c0ex 10624 . . . . . . . 8 0 ∈ V
1514prid1 4672 . . . . . . 7 0 ∈ {0, 1}
1613, 15ifcli 4485 . . . . . 6 if(𝑥𝐴, 1, 0) ∈ {0, 1}
1716a1i 11 . . . . 5 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥𝐴, 1, 0) ∈ {0, 1})
1817, 1fmptd 6860 . . . 4 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶{0, 1})
19 frn 6500 . . . 4 (𝐹:ℝ⟶{0, 1} → ran 𝐹 ⊆ {0, 1})
2018, 19syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → ran 𝐹 ⊆ {0, 1})
21 ssfi 8726 . . 3 (({0, 1} ∈ Fin ∧ ran 𝐹 ⊆ {0, 1}) → ran 𝐹 ∈ Fin)
2211, 20, 21sylancr 590 . 2 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → ran 𝐹 ∈ Fin)
233, 19ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 ran 𝐹 ⊆ {0, 1}
24 df-pr 4542 . . . . . . . . . . . 12 {0, 1} = ({0} ∪ {1})
2524equncomi 4106 . . . . . . . . . . 11 {0, 1} = ({1} ∪ {0})
2623, 25sseqtri 3978 . . . . . . . . . 10 ran 𝐹 ⊆ ({1} ∪ {0})
27 ssdif 4091 . . . . . . . . . 10 (ran 𝐹 ⊆ ({1} ∪ {0}) → (ran 𝐹 ∖ {0}) ⊆ (({1} ∪ {0}) ∖ {0}))
2826, 27ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (ran 𝐹 ∖ {0}) ⊆ (({1} ∪ {0}) ∖ {0})
29 difun2 4401 . . . . . . . . . 10 (({1} ∪ {0}) ∖ {0}) = ({1} ∖ {0})
30 difss 4083 . . . . . . . . . 10 ({1} ∖ {0}) ⊆ {1}
3129, 30eqsstri 3976 . . . . . . . . 9 (({1} ∪ {0}) ∖ {0}) ⊆ {1}
3228, 31sstri 3951 . . . . . . . 8 (ran 𝐹 ∖ {0}) ⊆ {1}
3332sseli 3938 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0}) → 𝑦 ∈ {1})
34 elsni 4556 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ {1} → 𝑦 = 1)
3533, 34syl 17 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0}) → 𝑦 = 1)
3635sneqd 4551 . . . . 5 (𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0}) → {𝑦} = {1})
3736imaeq2d 5907 . . . 4 (𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0}) → (𝐹 “ {𝑦}) = (𝐹 “ {1}))
382simpri 489 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom vol → (𝐹 “ {1}) = 𝐴)
3938adantr 484 . . . 4 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → (𝐹 “ {1}) = 𝐴)
4037, 39sylan9eqr 2879 . . 3 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0})) → (𝐹 “ {𝑦}) = 𝐴)
41 simpll 766 . . 3 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0})) → 𝐴 ∈ dom vol)
4240, 41eqeltrd 2914 . 2 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0})) → (𝐹 “ {𝑦}) ∈ dom vol)
4340fveq2d 6656 . . 3 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0})) → (vol‘(𝐹 “ {𝑦})) = (vol‘𝐴))
44 simplr 768 . . 3 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0})) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)
4543, 44eqeltrd 2914 . 2 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ (ran 𝐹 ∖ {0})) → (vol‘(𝐹 “ {𝑦})) ∈ ℝ)
4610, 22, 42, 45i1fd 24283 1 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐴) ∈ ℝ) → 𝐹 ∈ dom ∫1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1538  wcel 2114  cdif 3905  cun 3906  wss 3908  ifcif 4439  {csn 4539  {cpr 4541  cmpt 5122  ccnv 5531  dom cdm 5532  ran crn 5533  cima 5535  wf 6330  cfv 6334  Fincfn 8496  cr 10525  0cc0 10526  1c1 10527  volcvol 24065  1citg1 24217
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-rep 5166  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-inf2 9092  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-int 4852  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-se 5492  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-isom 6343  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-of 7394  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-2o 8090  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-pm 8396  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-sup 8894  df-inf 8895  df-oi 8962  df-dju 9318  df-card 9356  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xadd 12496  df-ioo 12730  df-ico 12732  df-icc 12733  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-fl 13157  df-seq 13365  df-exp 13426  df-hash 13687  df-cj 14449  df-re 14450  df-im 14451  df-sqrt 14585  df-abs 14586  df-clim 14836  df-sum 15034  df-xmet 20082  df-met 20083  df-ovol 24066  df-vol 24067  df-mbf 24221  df-itg1 24222
This theorem is referenced by:  itg11  24293  itg2const  24342  itg2addnclem  35066
  Copyright terms: Public domain W3C validator