Theorem itg1addlem1 24296

Description: Decompose a preimage, which is always a disjoint union. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Dec-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
itg1addlem.1	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶𝑌)
itg1addlem.2	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
itg1addlem.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ⊆ (◡𝐹 “ {𝑘}))
itg1addlem.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ dom vol)
itg1addlem.5	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (vol‘𝐵) ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
itg1addlem1	⊢ (𝜑 → (vol‘∪ 𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) = Σ𝑘 ∈ 𝐴 (vol‘𝐵))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑘,𝐹   𝜑,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑘)   𝑋(𝑘)   𝑌(𝑘)

Proof of Theorem itg1addlem1

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		itg1addlem.2	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
2		itg1addlem.4	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ dom vol)
3		itg1addlem.5	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (vol‘𝐵) ∈ ℝ)
4	2, 3	jca 514	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝐵 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ))
5	4	ralrimiva 3185	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ))
6		itg1addlem.3	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ⊆ (◡𝐹 “ {𝑘}))
7	6	adantrr 715	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → 𝐵 ⊆ (◡𝐹 “ {𝑘}))
8		simprr 771	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
9	7, 8	sseldd 3971	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ {𝑘}))
10		itg1addlem.1	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶𝑌)
11	10	ffnd 6518	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝑋)
12	11	adantr 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → 𝐹 Fn 𝑋)
13		fniniseg 6833	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 Fn 𝑋 → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ {𝑘}) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝐹‘𝑥) = 𝑘)))
14	12, 13	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ {𝑘}) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝐹‘𝑥) = 𝑘)))
15	9, 14	mpbid 234	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝐹‘𝑥) = 𝑘))
16	15	simprd 498	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘𝑥) = 𝑘)
17	16	ralrimivva 3194	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝐴 ∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑥) = 𝑘)
18		invdisj 5053	. . 3 ⊢ (∀𝑘 ∈ 𝐴 ∀𝑥 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑥) = 𝑘 → Disj 𝑘 ∈ 𝐴 𝐵)
19	17, 18	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → Disj 𝑘 ∈ 𝐴 𝐵)
20		volfiniun 24151	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∀𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 ∈ dom vol ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ) ∧ Disj 𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) → (vol‘∪ 𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) = Σ𝑘 ∈ 𝐴 (vol‘𝐵))
21	1, 5, 19, 20	syl3anc 1367	1 ⊢ (𝜑 → (vol‘∪ 𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) = Σ𝑘 ∈ 𝐴 (vol‘𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1536   ∈ wcel 2113  ∀wral 3141   ⊆ wss 3939  {csn 4570  ∪ ciun 4922  Disj wdisj 5034  ^◡ccnv 5557  dom cdm 5558   “ cima 5561   Fn wfn 6353  ⟶wf 6354  ‘cfv 6358  Fincfn 8512  ℝcr 10539  Σcsu 15045  volcvol 24067

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2796  ax-rep 5193  ax-sep 5206  ax-nul 5213  ax-pow 5269  ax-pr 5333  ax-un 7464  ax-inf2 9107  ax-cnex 10596  ax-resscn 10597  ax-1cn 10598  ax-icn 10599  ax-addcl 10600  ax-addrcl 10601  ax-mulcl 10602  ax-mulrcl 10603  ax-mulcom 10604  ax-addass 10605  ax-mulass 10606  ax-distr 10607  ax-i2m1 10608  ax-1ne0 10609  ax-1rid 10610  ax-rnegex 10611  ax-rrecex 10612  ax-cnre 10613  ax-pre-lttri 10614  ax-pre-lttrn 10615  ax-pre-ltadd 10616  ax-pre-mulgt0 10617  ax-pre-sup 10618

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2966  df-ne 3020  df-nel 3127  df-ral 3146  df-rex 3147  df-reu 3148  df-rmo 3149  df-rab 3150  df-v 3499  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4571  df-pr 4573  df-tp 4575  df-op 4577  df-uni 4842  df-int 4880  df-iun 4924  df-disj 5035  df-br 5070  df-opab 5132  df-mpt 5150  df-tr 5176  df-id 5463  df-eprel 5468  df-po 5477  df-so 5478  df-fr 5517  df-se 5518  df-we 5519  df-xp 5564  df-rel 5565  df-cnv 5566  df-co 5567  df-dm 5568  df-rn 5569  df-res 5570  df-ima 5571  df-pred 6151  df-ord 6197  df-on 6198  df-lim 6199  df-suc 6200  df-iota 6317  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-isom 6367  df-riota 7117  df-ov 7162  df-oprab 7163  df-mpo 7164  df-of 7412  df-om 7584  df-1st 7692  df-2nd 7693  df-wrecs 7950  df-recs 8011  df-rdg 8049  df-1o 8105  df-2o 8106  df-oadd 8109  df-er 8292  df-map 8411  df-en 8513  df-dom 8514  df-sdom 8515  df-fin 8516  df-sup 8909  df-inf 8910  df-oi 8977  df-dju 9333  df-card 9371  df-pnf 10680  df-mnf 10681  df-xr 10682  df-ltxr 10683  df-le 10684  df-sub 10875  df-neg 10876  df-div 11301  df-nn 11642  df-2 11703  df-3 11704  df-n0 11901  df-z 11985  df-uz 12247  df-q 12352  df-rp 12393  df-xadd 12511  df-ioo 12745  df-ico 12747  df-icc 12748  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-fl 13165  df-seq 13373  df-exp 13433  df-hash 13694  df-cj 14461  df-re 14462  df-im 14463  df-sqrt 14597  df-abs 14598  df-clim 14848  df-sum 15046  df-xmet 20541  df-met 20542  df-ovol 24068  df-vol 24069

This theorem is referenced by:  itg1addlem4  24303  itg1addlem5  24304