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Theorem ismeannd 42929
Description: Sufficient condition to prove that 𝑀 is a measure. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
ismeannd.sal (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
ismeannd.mf (𝜑𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
ismeannd.m0 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
ismeannd.iun ((𝜑𝑒:ℕ⟶𝑆Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))))
Assertion
Ref Expression
ismeannd (𝜑𝑀 ∈ Meas)
Distinct variable groups:   𝑒,𝑀,𝑛   𝜑,𝑒,𝑛
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑒,𝑛)

Proof of Theorem ismeannd
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismeannd.mf . . . . 5 (𝜑𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
21fdmd 6496 . . . . . 6 (𝜑 → dom 𝑀 = 𝑆)
32feq2d 6473 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ↔ 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞)))
41, 3mpbird 260 . . . 4 (𝜑𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞))
5 ismeannd.sal . . . . 5 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
62, 5eqeltrd 2912 . . . 4 (𝜑 → dom 𝑀 ∈ SAlg)
74, 6jca 515 . . 3 (𝜑 → (𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ∧ dom 𝑀 ∈ SAlg))
8 ismeannd.m0 . . 3 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
9 unieq 4822 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → 𝑥 = ∅)
10 uni0 4839 . . . . . . . . . . . . 13 ∅ = ∅
1110a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → ∅ = ∅)
129, 11eqtrd 2856 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ∅ → 𝑥 = ∅)
1312fveq2d 6647 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ∅ → (𝑀 𝑥) = (𝑀‘∅))
1413, 8sylan9eqr 2878 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 = ∅) → (𝑀 𝑥) = 0)
15 reseq2 5821 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ∅ → (𝑀𝑥) = (𝑀 ↾ ∅))
16 res0 5830 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀 ↾ ∅) = ∅
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ∅ → (𝑀 ↾ ∅) = ∅)
1815, 17eqtrd 2856 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → (𝑀𝑥) = ∅)
1918fveq2d 6647 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ∅ → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘∅))
2019adantl 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 = ∅) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘∅))
21 sge00 42838 . . . . . . . . . . 11 ^‘∅) = 0
2221a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 = ∅) → (Σ^‘∅) = 0)
2320, 22eqtrd 2856 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 = ∅) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = 0)
2414, 23eqtr4d 2859 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 = ∅) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
2524adantlr 714 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑥 = ∅) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
2625adantlr 714 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ 𝑥 = ∅) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
27 simpll 766 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → (𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀))
28 simplrr 777 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → Disj 𝑦𝑥 𝑦)
2927, 28jca 515 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦))
30 simplrl 776 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → 𝑥 ≼ ω)
31 neqne 3015 . . . . . . . . 9 𝑥 = ∅ → 𝑥 ≠ ∅)
3231adantl 485 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → 𝑥 ≠ ∅)
33 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑤𝑦 = 𝑤)
3433cbvdisjv 5015 . . . . . . . . . . 11 (Disj 𝑦𝑥 𝑦Disj 𝑤𝑥 𝑤)
3534biimpi 219 . . . . . . . . . 10 (Disj 𝑦𝑥 𝑦Disj 𝑤𝑥 𝑤)
3635adantl 485 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → Disj 𝑤𝑥 𝑤)
3736ad2antlr 726 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → Disj 𝑤𝑥 𝑤)
3830, 32, 37nnfoctbdj 42918 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → ∃𝑒(𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)))
39 simpl 486 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))) → ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦))
40 simprl 770 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))) → 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}))
41 simprr 772 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))) → Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))
42 founiiun0 41637 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) → 𝑥 = 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))
4342fveq2d 6647 . . . . . . . . . . . 12 (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) → (𝑀 𝑥) = (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)))
4443ad2antlr 726 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑥) = (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)))
45 simplll 774 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → 𝜑)
46 fof 6563 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) → 𝑒:ℕ⟶(𝑥 ∪ {∅}))
4746adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) → 𝑒:ℕ⟶(𝑥 ∪ {∅}))
48 elpwi 4521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀𝑥 ⊆ dom 𝑀)
4948adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑥 ⊆ dom 𝑀)
502adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → dom 𝑀 = 𝑆)
5149, 50sseqtrd 3983 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑥𝑆)
52 0sal 42785 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑆 ∈ SAlg → ∅ ∈ 𝑆)
535, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ∅ ∈ 𝑆)
54 snssi 4714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∅ ∈ 𝑆 → {∅} ⊆ 𝑆)
5553, 54syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → {∅} ⊆ 𝑆)
5655adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → {∅} ⊆ 𝑆)
5751, 56unssd 4138 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑥 ∪ {∅}) ⊆ 𝑆)
5857adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) → (𝑥 ∪ {∅}) ⊆ 𝑆)
5947, 58fssd 6501 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) → 𝑒:ℕ⟶𝑆)
6059adantr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → 𝑒:ℕ⟶𝑆)
61 simpr 488 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))
62 ismeannd.iun . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑒:ℕ⟶𝑆Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))))
6345, 60, 61, 62syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))))
6463adantllr 718 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))))
651feqmptd 6706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑𝑀 = (𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)))
6665reseq1d 5825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑀𝑥) = ((𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)) ↾ 𝑥))
6766adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑀𝑥) = ((𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)) ↾ 𝑥))
6867adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑀𝑥) = ((𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)) ↾ 𝑥))
6951resmptd 5881 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)) ↾ 𝑥) = (𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦)))
7069adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → ((𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)) ↾ 𝑥) = (𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦)))
71 snssi 4714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (∅ ∈ 𝑥 → {∅} ⊆ 𝑥)
72 ssequn2 4135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ({∅} ⊆ 𝑥 ↔ (𝑥 ∪ {∅}) = 𝑥)
7371, 72sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (∅ ∈ 𝑥 → (𝑥 ∪ {∅}) = 𝑥)
7473eqcomd 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∅ ∈ 𝑥𝑥 = (𝑥 ∪ {∅}))
7574mpteq1d 5128 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∅ ∈ 𝑥 → (𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦)) = (𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦)))
7675adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦)) = (𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦)))
7768, 70, 763eqtrd 2860 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑀𝑥) = (𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦)))
7877fveq2d 6647 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦))))
79 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑦((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥)
80 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀)
81 p0ex 5258 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {∅} ∈ V
8281a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → {∅} ∈ V)
83 disjsn 4620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 ∩ {∅}) = ∅ ↔ ¬ ∅ ∈ 𝑥)
8483biimpri 231 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (¬ ∅ ∈ 𝑥 → (𝑥 ∩ {∅}) = ∅)
8584adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑥 ∩ {∅}) = ∅)
861ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
8751sselda 3943 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑆)
8886, 87ffvelrnd 6825 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦𝑥) → (𝑀𝑦) ∈ (0[,]+∞))
8988adantlr 714 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) ∧ 𝑦𝑥) → (𝑀𝑦) ∈ (0[,]+∞))
90 elsni 4557 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ {∅} → 𝑦 = ∅)
9190fveq2d 6647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 ∈ {∅} → (𝑀𝑦) = (𝑀‘∅))
9291adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀𝑦) = (𝑀‘∅))
931, 53ffvelrnd 6825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑀‘∅) ∈ (0[,]+∞))
9493adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀‘∅) ∈ (0[,]+∞))
9592, 94eqeltrd 2912 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀𝑦) ∈ (0[,]+∞))
9695ad4ant14 751 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) ∧ 𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀𝑦) ∈ (0[,]+∞))
9779, 80, 82, 85, 89, 96sge0splitmpt 42873 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦))) = ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀𝑦)))))
98 fveq2 6643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑦 = ∅ → (𝑀𝑦) = (𝑀‘∅))
9998adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑦 = ∅) → (𝑀𝑦) = (𝑀‘∅))
1008adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑦 = ∅) → (𝑀‘∅) = 0)
10199, 100eqtrd 2856 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑦 = ∅) → (𝑀𝑦) = 0)
10290, 101sylan2 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀𝑦) = 0)
103102mpteq2dva 5134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀𝑦)) = (𝑦 ∈ {∅} ↦ 0))
104103fveq2d 6647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀𝑦))) = (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ 0)))
105 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑦𝜑
10681a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → {∅} ∈ V)
107105, 106sge0z 42837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ 0)) = 0)
108104, 107eqtrd 2856 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀𝑦))) = 0)
109108oveq2d 7146 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀𝑦)))) = ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒 0))
110109ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀𝑦)))) = ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒 0))
111 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀)
11267, 69eqtrd 2856 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑀𝑥) = (𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦)))
1131adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
114113, 51fssresd 6518 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑀𝑥):𝑥⟶(0[,]+∞))
115112, 114feq1dd 41609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦)):𝑥⟶(0[,]+∞))
116111, 115sge0xrcl 42847 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) ∈ ℝ*)
117116xaddid1d 12614 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒 0) = (Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))))
118112fveq2d 6647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))))
119118eqcomd 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
120117, 119eqtrd 2856 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒 0) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
121120adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → ((Σ^‘(𝑦𝑥 ↦ (𝑀𝑦))) +𝑒 0) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
12297, 110, 1213eqtrrd 2861 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦))))
12378, 122pm2.61dan 812 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦))))
124123ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (Σ^‘(𝑀𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦))))
125 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦(((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))
126 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}))
127 nfdisj1 5018 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)
128126, 127nfan 1901 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛(((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))
129 fveq2 6643 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑒𝑛) → (𝑀𝑦) = (𝑀‘(𝑒𝑛)))
130 nnex 11621 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℕ ∈ V
131130a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → ℕ ∈ V)
132 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}))
133 eqidd 2822 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑒𝑛) = (𝑒𝑛))
1341ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
13557sselda 3943 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → 𝑦𝑆)
136134, 135ffvelrnd 6825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → (𝑀𝑦) ∈ (0[,]+∞))
137136ad4ant14 751 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → (𝑀𝑦) ∈ (0[,]+∞))
13845, 101sylan 583 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) ∧ 𝑦 = ∅) → (𝑀𝑦) = 0)
139125, 128, 129, 131, 132, 61, 133, 137, 138sge0fodjrn 42879 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀𝑦))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))))
140124, 139eqtr2d 2857 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
141140adantllr 718 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒𝑛)))) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
14244, 64, 1413eqtrd 2860 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
14339, 40, 41, 142syl21anc 836 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛))) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
144143ex 416 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → ((𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥))))
145144exlimdv 1935 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → (∃𝑒(𝑒:ℕ–onto→(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒𝑛)) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥))))
14629, 38, 145sylc 65 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
14726, 146pm2.61dan 812 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦)) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))
148147ex 416 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥))))
149148ralrimiva 3170 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥))))
1507, 8, 149jca31 518 . 2 (𝜑 → (((𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ∧ dom 𝑀 ∈ SAlg) ∧ (𝑀‘∅) = 0) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))))
151 ismea 42913 . 2 (𝑀 ∈ Meas ↔ (((𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ∧ dom 𝑀 ∈ SAlg) ∧ (𝑀‘∅) = 0) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → (𝑀 𝑥) = (Σ^‘(𝑀𝑥)))))
152150, 151sylibr 237 1 (𝜑𝑀 ∈ Meas)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wex 1781  wcel 2115  wne 3007  wral 3126  Vcvv 3471  cun 3908  cin 3909  wss 3910  c0 4266  𝒫 cpw 4512  {csn 4540   cuni 4811   ciun 4892  Disj wdisj 5004   class class class wbr 5039  cmpt 5119  dom cdm 5528  cres 5530  wf 6324  ontowfo 6326  cfv 6328  (class class class)co 7130  ωcom 7555  cdom 8482  0cc0 10514  +∞cpnf 10649  cn 11615   +𝑒 cxad 12483  [,]cicc 12719  SAlgcsalg 42773  Σ^csumge0 42824  Meascmea 42911
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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2178  ax-ext 2793  ax-rep 5163  ax-sep 5176  ax-nul 5183  ax-pow 5239  ax-pr 5303  ax-un 7436  ax-inf2 9080  ax-cnex 10570  ax-resscn 10571  ax-1cn 10572  ax-icn 10573  ax-addcl 10574  ax-addrcl 10575  ax-mulcl 10576  ax-mulrcl 10577  ax-mulcom 10578  ax-addass 10579  ax-mulass 10580  ax-distr 10581  ax-i2m1 10582  ax-1ne0 10583  ax-1rid 10584  ax-rnegex 10585  ax-rrecex 10586  ax-cnre 10587  ax-pre-lttri 10588  ax-pre-lttrn 10589  ax-pre-ltadd 10590  ax-pre-mulgt0 10591  ax-pre-sup 10592
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 2071  df-mo 2623  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2892  df-nfc 2960  df-ne 3008  df-nel 3112  df-ral 3131  df-rex 3132  df-reu 3133  df-rmo 3134  df-rab 3135  df-v 3473  df-sbc 3750  df-csb 3858  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4267  df-if 4441  df-pw 4514  df-sn 4541  df-pr 4543  df-tp 4545  df-op 4547  df-uni 4812  df-int 4850  df-iun 4894  df-disj 5005  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5120  df-tr 5146  df-id 5433  df-eprel 5438  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-se 5488  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6121  df-ord 6167  df-on 6168  df-lim 6169  df-suc 6170  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-isom 6337  df-riota 7088  df-ov 7133  df-oprab 7134  df-mpo 7135  df-om 7556  df-1st 7664  df-2nd 7665  df-wrecs 7922  df-recs 7983  df-rdg 8021  df-1o 8077  df-oadd 8081  df-er 8264  df-en 8485  df-dom 8486  df-sdom 8487  df-fin 8488  df-sup 8882  df-oi 8950  df-card 9344  df-pnf 10654  df-mnf 10655  df-xr 10656  df-ltxr 10657  df-le 10658  df-sub 10849  df-neg 10850  df-div 11275  df-nn 11616  df-2 11678  df-3 11679  df-n0 11876  df-z 11960  df-uz 12222  df-rp 12368  df-xadd 12486  df-ico 12722  df-icc 12723  df-fz 12876  df-fzo 13017  df-seq 13353  df-exp 13414  df-hash 13675  df-cj 14437  df-re 14438  df-im 14439  df-sqrt 14573  df-abs 14574  df-clim 14824  df-sum 15022  df-salg 42774  df-sumge0 42825  df-mea 42912
This theorem is referenced by:  volmea  42936  caratheodory  42990
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