Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  meadjiun Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem meadjiun 41346
Description: The measure of the disjoint union of a countable set is the extended sum of the measures. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
meadjiun.1 𝑘𝜑
meadjiun.m (𝜑𝑀 ∈ Meas)
meadjiun.s 𝑆 = dom 𝑀
meadjiun.b ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵𝑆)
meadjiun.a (𝜑𝐴 ≼ ω)
meadjiun.dj (𝜑Disj 𝑘𝐴 𝐵)
Assertion
Ref Expression
meadjiun (𝜑 → (𝑀 𝑘𝐴 𝐵) = (Σ^‘(𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑘,𝑀   𝑆,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem meadjiun
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 meadjiun.1 . . . . 5 𝑘𝜑
2 meadjiun.b . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵𝑆)
32ex 401 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘𝐴𝐵𝑆))
41, 3ralrimi 3104 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑘𝐴 𝐵𝑆)
5 dfiun3g 5549 . . . 4 (∀𝑘𝐴 𝐵𝑆 𝑘𝐴 𝐵 = ran (𝑘𝐴𝐵))
64, 5syl 17 . . 3 (𝜑 𝑘𝐴 𝐵 = ran (𝑘𝐴𝐵))
76fveq2d 6383 . 2 (𝜑 → (𝑀 𝑘𝐴 𝐵) = (𝑀 ran (𝑘𝐴𝐵)))
8 meadjiun.m . . 3 (𝜑𝑀 ∈ Meas)
9 meadjiun.s . . 3 𝑆 = dom 𝑀
10 eqid 2765 . . . . 5 (𝑘𝐴𝐵) = (𝑘𝐴𝐵)
1110rnmptss 6586 . . . 4 (∀𝑘𝐴 𝐵𝑆 → ran (𝑘𝐴𝐵) ⊆ 𝑆)
124, 11syl 17 . . 3 (𝜑 → ran (𝑘𝐴𝐵) ⊆ 𝑆)
13 meadjiun.a . . . 4 (𝜑𝐴 ≼ ω)
14 1stcrestlem 21551 . . . 4 (𝐴 ≼ ω → ran (𝑘𝐴𝐵) ≼ ω)
1513, 14syl 17 . . 3 (𝜑 → ran (𝑘𝐴𝐵) ≼ ω)
16 meadjiun.dj . . . 4 (𝜑Disj 𝑘𝐴 𝐵)
1710disjrnmpt2 40048 . . . 4 (Disj 𝑘𝐴 𝐵Disj 𝑥 ∈ ran (𝑘𝐴𝐵)𝑥)
1816, 17syl 17 . . 3 (𝜑Disj 𝑥 ∈ ran (𝑘𝐴𝐵)𝑥)
198, 9, 12, 15, 18meadjuni 41337 . 2 (𝜑 → (𝑀 ran (𝑘𝐴𝐵)) = (Σ^‘(𝑀 ↾ ran (𝑘𝐴𝐵))))
20 reldom 8170 . . . . . 6 Rel ≼
21 brrelex1 5327 . . . . . 6 ((Rel ≼ ∧ 𝐴 ≼ ω) → 𝐴 ∈ V)
2220, 21mpan 681 . . . . 5 (𝐴 ≼ ω → 𝐴 ∈ V)
2313, 22syl 17 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ V)
241, 2, 10fmptdf 6581 . . . 4 (𝜑 → (𝑘𝐴𝐵):𝐴𝑆)
25 fveq2 6379 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑖 → ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑗) = ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖))
2625neeq1d 2996 . . . . 5 (𝑗 = 𝑖 → (((𝑘𝐴𝐵)‘𝑗) ≠ ∅ ↔ ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖) ≠ ∅))
2726cbvrabv 3348 . . . 4 {𝑗𝐴 ∣ ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑗) ≠ ∅} = {𝑖𝐴 ∣ ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖) ≠ ∅}
28 simpr 477 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖𝐴) → 𝑖𝐴)
29 nfv 2009 . . . . . . . . . . 11 𝑘 𝑖𝐴
301, 29nfan 1998 . . . . . . . . . 10 𝑘(𝜑𝑖𝐴)
31 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . 12 𝑘𝑖
3231nfcsb1 3708 . . . . . . . . . . 11 𝑘𝑖 / 𝑘𝐵
33 nfcv 2907 . . . . . . . . . . 11 𝑘𝑆
3432, 33nfel 2920 . . . . . . . . . 10 𝑘𝑖 / 𝑘𝐵𝑆
3530, 34nfim 1995 . . . . . . . . 9 𝑘((𝜑𝑖𝐴) → 𝑖 / 𝑘𝐵𝑆)
36 eleq1w 2827 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑖 → (𝑘𝐴𝑖𝐴))
3736anbi2d 622 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑖 → ((𝜑𝑘𝐴) ↔ (𝜑𝑖𝐴)))
38 csbeq1a 3702 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑖𝐵 = 𝑖 / 𝑘𝐵)
3938eleq1d 2829 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑖 → (𝐵𝑆𝑖 / 𝑘𝐵𝑆))
4037, 39imbi12d 335 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑖 → (((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵𝑆) ↔ ((𝜑𝑖𝐴) → 𝑖 / 𝑘𝐵𝑆)))
4135, 40, 2chvar 2368 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖𝐴) → 𝑖 / 𝑘𝐵𝑆)
4231, 32, 38, 10fvmptf 6494 . . . . . . . 8 ((𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵𝑆) → ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖) = 𝑖 / 𝑘𝐵)
4328, 41, 42syl2anc 579 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖𝐴) → ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖) = 𝑖 / 𝑘𝐵)
4443disjeq2dv 4784 . . . . . 6 (𝜑 → (Disj 𝑖𝐴 ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖) ↔ Disj 𝑖𝐴 𝑖 / 𝑘𝐵))
45 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑖𝐵
4645, 32, 38cbvdisj 4789 . . . . . . . 8 (Disj 𝑘𝐴 𝐵Disj 𝑖𝐴 𝑖 / 𝑘𝐵)
4746bicomi 215 . . . . . . 7 (Disj 𝑖𝐴 𝑖 / 𝑘𝐵Disj 𝑘𝐴 𝐵)
4847a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (Disj 𝑖𝐴 𝑖 / 𝑘𝐵Disj 𝑘𝐴 𝐵))
4944, 48bitrd 270 . . . . 5 (𝜑 → (Disj 𝑖𝐴 ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖) ↔ Disj 𝑘𝐴 𝐵))
5016, 49mpbird 248 . . . 4 (𝜑Disj 𝑖𝐴 ((𝑘𝐴𝐵)‘𝑖))
518, 9, 23, 24, 27, 50meadjiunlem 41345 . . 3 (𝜑 → (Σ^‘(𝑀 ↾ ran (𝑘𝐴𝐵))) = (Σ^‘(𝑀 ∘ (𝑘𝐴𝐵))))
5245, 32, 38cbvmpt 4910 . . . . . . 7 (𝑘𝐴𝐵) = (𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵)
5352coeq2i 5453 . . . . . 6 (𝑀 ∘ (𝑘𝐴𝐵)) = (𝑀 ∘ (𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵))
5453a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 ∘ (𝑘𝐴𝐵)) = (𝑀 ∘ (𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵)))
55 eqidd 2766 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵) = (𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵))
568, 9meaf 41333 . . . . . . 7 (𝜑𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
5756feqmptd 6442 . . . . . 6 (𝜑𝑀 = (𝑦𝑆 ↦ (𝑀𝑦)))
58 fveq2 6379 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑖 / 𝑘𝐵 → (𝑀𝑦) = (𝑀𝑖 / 𝑘𝐵))
5941, 55, 57, 58fmptco 6591 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 ∘ (𝑖𝐴𝑖 / 𝑘𝐵)) = (𝑖𝐴 ↦ (𝑀𝑖 / 𝑘𝐵)))
60 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑖(𝑀𝐵)
61 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑘𝑀
6261, 32nffv 6389 . . . . . . . 8 𝑘(𝑀𝑖 / 𝑘𝐵)
6338fveq2d 6383 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑖 → (𝑀𝐵) = (𝑀𝑖 / 𝑘𝐵))
6460, 62, 63cbvmpt 4910 . . . . . . 7 (𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵)) = (𝑖𝐴 ↦ (𝑀𝑖 / 𝑘𝐵))
6564eqcomi 2774 . . . . . 6 (𝑖𝐴 ↦ (𝑀𝑖 / 𝑘𝐵)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵))
6665a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑖𝐴 ↦ (𝑀𝑖 / 𝑘𝐵)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵)))
6754, 59, 663eqtrd 2803 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 ∘ (𝑘𝐴𝐵)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵)))
6867fveq2d 6383 . . 3 (𝜑 → (Σ^‘(𝑀 ∘ (𝑘𝐴𝐵))) = (Σ^‘(𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵))))
6951, 68eqtrd 2799 . 2 (𝜑 → (Σ^‘(𝑀 ↾ ran (𝑘𝐴𝐵))) = (Σ^‘(𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵))))
707, 19, 693eqtrd 2803 1 (𝜑 → (𝑀 𝑘𝐴 𝐵) = (Σ^‘(𝑘𝐴 ↦ (𝑀𝐵))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384   = wceq 1652  wnf 1878  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  {crab 3059  Vcvv 3350  csb 3693  wss 3734  c0 4081   cuni 4596   ciun 4678  Disj wdisj 4779   class class class wbr 4811  cmpt 4890  dom cdm 5279  ran crn 5280  cres 5281  ccom 5283  Rel wrel 5284  cfv 6070  (class class class)co 6846  ωcom 7267  cdom 8162  0cc0 10193  +∞cpnf 10329  [,]cicc 12387  Σ^csumge0 41242  Meascmea 41329
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4932  ax-sep 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7151  ax-inf2 8757  ax-cnex 10249  ax-resscn 10250  ax-1cn 10251  ax-icn 10252  ax-addcl 10253  ax-addrcl 10254  ax-mulcl 10255  ax-mulrcl 10256  ax-mulcom 10257  ax-addass 10258  ax-mulass 10259  ax-distr 10260  ax-i2m1 10261  ax-1ne0 10262  ax-1rid 10263  ax-rnegex 10264  ax-rrecex 10265  ax-cnre 10266  ax-pre-lttri 10267  ax-pre-lttrn 10268  ax-pre-ltadd 10269  ax-pre-mulgt0 10270  ax-pre-sup 10271
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-int 4636  df-iun 4680  df-disj 4780  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-se 5239  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-isom 6079  df-riota 6807  df-ov 6849  df-oprab 6850  df-mpt2 6851  df-om 7268  df-1st 7370  df-2nd 7371  df-wrecs 7614  df-recs 7676  df-rdg 7714  df-1o 7768  df-oadd 7772  df-er 7951  df-map 8066  df-en 8165  df-dom 8166  df-sdom 8167  df-fin 8168  df-sup 8559  df-oi 8626  df-card 9020  df-acn 9023  df-pnf 10334  df-mnf 10335  df-xr 10336  df-ltxr 10337  df-le 10338  df-sub 10527  df-neg 10528  df-div 10944  df-nn 11280  df-2 11340  df-3 11341  df-n0 11544  df-z 11630  df-uz 11894  df-rp 12036  df-xadd 12154  df-ico 12390  df-icc 12391  df-fz 12541  df-fzo 12681  df-seq 13016  df-exp 13075  df-hash 13329  df-cj 14140  df-re 14141  df-im 14142  df-sqrt 14276  df-abs 14277  df-clim 14520  df-sum 14718  df-sumge0 41243  df-mea 41330
This theorem is referenced by:  meaiunlelem  41348  meaiuninclem  41360  vonct  41573
  Copyright terms: Public domain W3C validator