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Theorem ismeannd 47744
Description: Sufficient condition to prove that 𝑀 is a measure. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
ismeannd.sal (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
ismeannd.mf (𝜑 → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
ismeannd.m0 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
ismeannd.iun ((𝜑 ∧ 𝑒:ℕ⟶𝑆 ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))))
Assertion
Ref Expression
ismeannd (𝜑 → 𝑀 ∈ 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 (𝜑 → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
21fdmd 6748 . . . . . 6 (𝜑 → dom 𝑀 = 𝑆)
32feq2d 6721 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ↔ 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞)))
41, 3mpbird 260 . . . 4 (𝜑 → 𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞))
5 ismeannd.sal . . . . 5 (𝜑 → 𝑆 ∈ SAlg)
62, 5eqeltrd 2864 . . . 4 (𝜑 → dom 𝑀 ∈ SAlg)
74, 6jca 521 . . 3 (𝜑 → (𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ∧ dom 𝑀 ∈ SAlg))
8 ismeannd.m0 . . 3 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
9 unieq 4881 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → ∪ 𝑥 = ∪ ∅)
10 uni0 4899 . . . . . . . . . . . . 13 ∪ ∅ = ∅
1110a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → ∪ ∅ = ∅)
129, 11eqtrd 2798 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ∅ → ∪ 𝑥 = ∅)
1312fveq2d 6918 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ∅ → (𝑀‘∪ 𝑥) = (𝑀‘∅))
1413, 8sylan9eqr 2820 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 = ∅) → (𝑀‘∪ 𝑥) = 0)
15 reseq2 5979 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ∅ → (𝑀 ↾ 𝑥) = (𝑀 ↾ ∅))
16 res0 5988 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀 ↾ ∅) = ∅
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ∅ → (𝑀 ↾ ∅) = ∅)
1815, 17eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → (𝑀 ↾ 𝑥) = ∅)
1918fveq2d 6918 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ∅ → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘∅))
2019adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 = ∅) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘∅))
21 sge00 47653 . . . . . . . . . . 11 (Σ^‘∅) = 0
2221a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 = ∅) → (Σ^‘∅) = 0)
2320, 22eqtrd 2798 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 = ∅) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = 0)
2414, 23eqtr4d 2801 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 = ∅) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
2524adantlr 728 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑥 = ∅) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
2625adantlr 728 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ 𝑥 = ∅) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
27 simpll 779 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → (𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀))
28 simplrr 790 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)
2927, 28jca 521 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦))
30 simplrl 789 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → 𝑥 ≼ ω)
31 neqne 2967 . . . . . . . . 9 (¬ 𝑥 = ∅ → 𝑥 ≠ ∅)
3231adantl 487 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → 𝑥 ≠ ∅)
33 id 23 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑤 → 𝑦 = 𝑤)
3433cbvdisjv 5084 . . . . . . . . . 10 (Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦 ↔ Disj 𝑤 ∈ 𝑥 𝑤)
3534bilani 510 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → Disj 𝑤 ∈ 𝑥 𝑤)
3635ad2antlr 740 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → Disj 𝑤 ∈ 𝑥 𝑤)
3730, 32, 36nnfoctbdj 47733 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → ∃𝑒(𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)))
38 simpl 488 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))) → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦))
39 simprl 783 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))) → 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}))
40 simprr 785 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))) → Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))
41 founiiun0 46472 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) → ∪ 𝑥 = ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))
4241fveq2d 6918 . . . . . . . . . . . 12 (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)))
4342ad2antlr 740 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)))
44 simplll 787 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → 𝜑)
45 fof 6824 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) → 𝑒:ℕ⟶(𝑥 ∪ {∅}))
4645adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) → 𝑒:ℕ⟶(𝑥 ∪ {∅}))
47 elpwi 4567 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀 → 𝑥 ⊆ dom 𝑀)
4847adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑥 ⊆ dom 𝑀)
492adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → dom 𝑀 = 𝑆)
5048, 49sseqtrd 3949 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑥 ⊆ 𝑆)
51 0sal 47597 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑆 ∈ SAlg → ∅ ∈ 𝑆)
525, 51syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ∅ ∈ 𝑆)
53 snssi 4746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∅ ∈ 𝑆 → {∅} ⊆ 𝑆)
5452, 53syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → {∅} ⊆ 𝑆)
5554adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → {∅} ⊆ 𝑆)
5650, 55unssd 4193 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑥 ∪ {∅}) ⊆ 𝑆)
5756adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) → (𝑥 ∪ {∅}) ⊆ 𝑆)
5846, 57fssd 6755 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) → 𝑒:ℕ⟶𝑆)
5958adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → 𝑒:ℕ⟶𝑆)
60 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))
61 ismeannd.iun . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑒:ℕ⟶𝑆 ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))))
6244, 59, 60, 61syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))))
6362adantllr 732 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))))
641feqmptd 6982 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → 𝑀 = (𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑀‘𝑦)))
6564reseq1d 5983 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑀 ↾ 𝑥) = ((𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑀‘𝑦)) ↾ 𝑥))
6665adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑀 ↾ 𝑥) = ((𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑀‘𝑦)) ↾ 𝑥))
6766adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑀 ↾ 𝑥) = ((𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑀‘𝑦)) ↾ 𝑥))
6850resmptd 6048 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑀‘𝑦)) ↾ 𝑥) = (𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦)))
6968adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → ((𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑀‘𝑦)) ↾ 𝑥) = (𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦)))
70 snssi 4746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (∅ ∈ 𝑥 → {∅} ⊆ 𝑥)
71 ssequn2 4190 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ({∅} ⊆ 𝑥 ↔ (𝑥 ∪ {∅}) = 𝑥)
7270, 71sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (∅ ∈ 𝑥 → (𝑥 ∪ {∅}) = 𝑥)
7372eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∅ ∈ 𝑥 → 𝑥 = (𝑥 ∪ {∅}))
7473mpteq1d 5199 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∅ ∈ 𝑥 → (𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦)) = (𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦)))
7574adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦)) = (𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦)))
7667, 69, 753eqtrd 2802 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑀 ↾ 𝑥) = (𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦)))
7776fveq2d 6918 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ∅ ∈ 𝑥) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦))))
78 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑦((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥)
79 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀)
80 p0ex 5351 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {∅} ∈ V
8180a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → {∅} ∈ V)
82 disjsn 4672 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∩ {∅}) = ∅ ↔ ¬ ∅ ∈ 𝑥)
8382bilanri 512 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → (𝑥 ∩ {∅}) = ∅)
841ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
8550sselda 3913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑦 ∈ 𝑆)
8684, 85ffvelcdmd 7115 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → (𝑀‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
8786adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → (𝑀‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
88 elsni 4601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ {∅} → 𝑦 = ∅)
8988fveq2d 6918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 ∈ {∅} → (𝑀‘𝑦) = (𝑀‘∅))
9089adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀‘𝑦) = (𝑀‘∅))
911, 52ffvelcdmd 7115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑀‘∅) ∈ (0[,]+∞))
9291adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀‘∅) ∈ (0[,]+∞))
9390, 92eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
9493ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) ∧ 𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
9578, 79, 81, 83, 87, 94sge0splitmpt 47688 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦))) = ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀‘𝑦)))))
96 fveq2 6914 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑦 = ∅ → (𝑀‘𝑦) = (𝑀‘∅))
9796adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑 ∧ 𝑦 = ∅) → (𝑀‘𝑦) = (𝑀‘∅))
988adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑 ∧ 𝑦 = ∅) → (𝑀‘∅) = 0)
9997, 98eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑦 = ∅) → (𝑀‘𝑦) = 0)
10088, 99sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {∅}) → (𝑀‘𝑦) = 0)
101100mpteq2dva 5202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀‘𝑦)) = (𝑦 ∈ {∅} ↦ 0))
102101fveq2d 6918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀‘𝑦))) = (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ 0)))
103 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Ⅎ𝑦𝜑
10480a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → {∅} ∈ V)
105103, 104sge0z 47652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ 0)) = 0)
106102, 105eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀‘𝑦))) = 0)
107106oveq2d 7465 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀‘𝑦)))) = ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e 0))
108107ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e (Σ^‘(𝑦 ∈ {∅} ↦ (𝑀‘𝑦)))) = ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e 0))
109 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀)
11066, 68eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑀 ↾ 𝑥) = (𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦)))
1111adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
112111, 50fssresd 6777 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑀 ↾ 𝑥):𝑥⟶(0[,]+∞))
113110, 112feq1dd 6720 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦)):𝑥⟶(0[,]+∞))
114109, 113sge0xrcl 47662 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) ∈ ℝ*)
115114xaddridd 13411 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e 0) = (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))))
116110fveq2d 6918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))))
117116eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
118115, 117eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e 0) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
119118adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → ((Σ^‘(𝑦 ∈ 𝑥 ↦ (𝑀‘𝑦))) +e 0) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
12095, 108, 1193eqtrrd 2803 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ ¬ ∅ ∈ 𝑥) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦))))
12177, 120pm2.61dan 825 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦))))
122121ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦))))
123 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑦(((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))
124 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . 15 Ⅎ𝑛((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}))
125 nfdisj1 5087 . . . . . . . . . . . . . . 15 Ⅎ𝑛Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)
126124, 125nfan 1934 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑛(((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))
127 fveq2 6914 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑒‘𝑛) → (𝑀‘𝑦) = (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))
128 nnex 12379 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℕ ∈ V
129128a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → ℕ ∈ V)
130 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}))
131 eqidd 2764 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑒‘𝑛) = (𝑒‘𝑛))
1321ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
13356sselda 3913 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → 𝑦 ∈ 𝑆)
134132, 133ffvelcdmd 7115 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → (𝑀‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
135134ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) ∧ 𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅})) → (𝑀‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
13644, 99sylan 592 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) ∧ 𝑦 = ∅) → (𝑀‘𝑦) = 0)
137123, 126, 127, 129, 130, 60, 131, 135, 136sge0fodjrn 47694 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (Σ^‘(𝑦 ∈ (𝑥 ∪ {∅}) ↦ (𝑀‘𝑦))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))))
138122, 137eqtr2d 2799 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
139138adantllr 732 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝑒‘𝑛)))) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
14043, 63, 1393eqtrd 2802 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ 𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅})) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
14138, 39, 40, 140syl21anc 851 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) ∧ (𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛))) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
142141ex 418 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → ((𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥))))
143142exlimdv 1968 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → (∃𝑒(𝑒:ℕ⟶onto(𝑥 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑒‘𝑛)) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥))))
14429, 37, 143sylc 66 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = ∅) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
14526, 144pm2.61dan 825 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) ∧ (𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦)) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))
146145ex 418 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀) → ((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥))))
147146ralrimiva 3158 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥))))
1487, 8, 147jca31 524 . 2 (𝜑 → (((𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ∧ dom 𝑀 ∈ SAlg) ∧ (𝑀‘∅) = 0) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))))
149 ismea 47728 . 2 (𝑀 ∈ Meas ↔ (((𝑀:dom 𝑀⟶(0[,]+∞) ∧ dom 𝑀 ∈ SAlg) ∧ (𝑀‘∅) = 0) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 dom 𝑀((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ 𝑥 𝑦) → (𝑀‘∪ 𝑥) = (Σ^‘(𝑀 ↾ 𝑥)))))
150148, 149sylibr 237 1 (𝜑 → 𝑀 ∈ Meas)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092   ∪ cun 4152  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  {csn 4588  ∪ cuni 4870  ∪ ciun 4954  Disj wdisj 5073   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5190  dom cdm 5656   ↾ cres 5658  ⟶wf 6560  ⟶ontowfo 6562  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449  ωcom 7909   ≼ cdom 9007  0cc0 11237  +∞cpnf 11377  ℕcn 12373   +e cxad 13277  [,]cicc 13517  SAlgcsalg 47585  Σ^csumge0 47639  Meascmea 47726
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-inf2 9677  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-isom 6573  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-er 8753  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-fin 9013  df-sup 9469  df-oi 9539  df-card 10055  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-rp 13159  df-xadd 13280  df-ico 13520  df-icc 13521  df-fz 13678  df-fzo 13827  df-seq 14183  df-exp 14243  df-hash 14514  df-cj 15307  df-re 15308  df-im 15309  df-sqrt 15443  df-abs 15444  df-clim 15696  df-sum 15895  df-salg 47586  df-sumge0 47640  df-mea 47727
This theorem is used by:  volmea  47751  caratheodory  47805
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