Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  meascnbl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem meascnbl 34919
Description: A measure is continuous from below. Cf. volsup 25904. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Jan-2017.) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Jul-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
meascnbl.0 𝐽 = (TopOpen‘(ℝ*𝑠 ↾s (0[,]+∞)))
meascnbl.1 (𝜑 → 𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
meascnbl.2 (𝜑 → 𝐹:ℕ⟶𝑆)
meascnbl.3 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
Assertion
Ref Expression
meascnbl (𝜑 → (𝑀 ∘ 𝐹)(⇝𝑡‘𝐽)(𝑀‘∪ ran 𝐹))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹   𝑛,𝐽   𝑛,𝑀   𝑆,𝑛   𝜑,𝑛

Proof of Theorem meascnbl
Dummy variables 𝑖 𝑘 𝑜 𝑝 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 meascnbl.0 . . 3 𝐽 = (TopOpen‘(ℝ*𝑠 ↾s (0[,]+∞)))
2 meascnbl.1 . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
32adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
4 measbase 34897 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ (measures‘𝑆) → 𝑆 ∈ ∪ ran sigAlgebra)
52, 4syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ∈ ∪ ran sigAlgebra)
65adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑆 ∈ ∪ ran sigAlgebra)
7 meascnbl.2 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐹:ℕ⟶𝑆)
87ffvelcdmda 7105 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆)
9 simpll 779 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝜑)
10 fzossnn 13870 . . . . . . . . 9 (1..^𝑛) ⊆ ℕ
11 simpr 490 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝑘 ∈ (1..^𝑛))
1210, 11sselid 3911 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝑘 ∈ ℕ)
137ffvelcdmda 7105 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
149, 12, 13syl2anc 596 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
1514ralrimiva 3158 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∀𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
16 sigaclfu2 34820 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ ∪ ran sigAlgebra ∧ ∀𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆) → ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
176, 15, 16syl2anc 596 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
18 difelsiga 34834 . . . . 5 ((𝑆 ∈ ∪ ran sigAlgebra ∧ (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆 ∧ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆) → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) ∈ 𝑆)
196, 8, 17, 18syl3anc 1399 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) ∈ 𝑆)
20 measvxrge0 34905 . . . 4 ((𝑀 ∈ (measures‘𝑆) ∧ ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) ∈ 𝑆) → (𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) ∈ (0[,]+∞))
213, 19, 20syl2anc 596 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) ∈ (0[,]+∞))
22 fveq2 6905 . . . . 5 (𝑛 = 𝑜 → (𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑜))
23 oveq2 7448 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑜 → (1..^𝑛) = (1..^𝑜))
2423iuneq1d 4982 . . . . 5 (𝑛 = 𝑜 → ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹‘𝑘))
2522, 24difeq12d 4067 . . . 4 (𝑛 = 𝑜 → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) = ((𝐹‘𝑜) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹‘𝑘)))
2625fveq2d 6909 . . 3 (𝑛 = 𝑜 → (𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) = (𝑀‘((𝐹‘𝑜) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹‘𝑘))))
27 fveq2 6905 . . . . 5 (𝑛 = 𝑝 → (𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑝))
28 oveq2 7448 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑝 → (1..^𝑛) = (1..^𝑝))
2928iuneq1d 4982 . . . . 5 (𝑛 = 𝑝 → ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹‘𝑘))
3027, 29difeq12d 4067 . . . 4 (𝑛 = 𝑝 → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) = ((𝐹‘𝑝) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹‘𝑘)))
3130fveq2d 6909 . . 3 (𝑛 = 𝑝 → (𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) = (𝑀‘((𝐹‘𝑝) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹‘𝑘))))
321, 21, 26, 31esumcvg2 34786 . 2 (𝜑 → (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))(⇝𝑡‘𝐽)Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
33 measfrge0 34903 . . . . 5 (𝑀 ∈ (measures‘𝑆) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
342, 33syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
35 fcompt 7155 . . . 4 ((𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹:ℕ⟶𝑆) → (𝑀 ∘ 𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹‘𝑖))))
3634, 7, 35syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝑀 ∘ 𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹‘𝑖))))
37 nfcv 2926 . . . . . 6 Ⅎ𝑛(𝐹‘𝑘)
38 fveq2 6905 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑘))
39 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℕ)
4039nnzd 12743 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℤ)
41 fzval3 13893 . . . . . . . 8 (𝑖 ∈ ℤ → (1...𝑖) = (1..^(𝑖 + 1)))
4240, 41syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (1...𝑖) = (1..^(𝑖 + 1)))
4342olcd 888 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ((1...𝑖) = ℕ ∨ (1...𝑖) = (1..^(𝑖 + 1))))
442adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ (measures‘𝑆))
45 simpll 779 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → 𝜑)
46 fzossnn 13870 . . . . . . . 8 (1..^(𝑖 + 1)) ⊆ ℕ
4742eleq2d 2850 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ (1...𝑖) ↔ 𝑛 ∈ (1..^(𝑖 + 1))))
4847biimpa 482 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → 𝑛 ∈ (1..^(𝑖 + 1)))
4946, 48sselid 3911 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → 𝑛 ∈ ℕ)
5045, 49, 8syl2anc 596 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑖)) → (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆)
5137, 38, 43, 44, 50measiuns 34917 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹‘𝑛)) = Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
527ffnd 6729 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐹 Fn ℕ)
53 meascnbl.3 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
5452, 53iuninc 33224 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ∪ 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑖))
5554fveq2d 6909 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹‘𝑛)) = (𝑀‘(𝐹‘𝑖)))
5651, 55eqtr3d 2800 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) = (𝑀‘(𝐹‘𝑖)))
5756mpteq2dva 5201 . . 3 (𝜑 → (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)))) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹‘𝑖))))
5836, 57eqtr4d 2801 . 2 (𝜑 → (𝑀 ∘ 𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)))))
598ralrimiva 3158 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆)
60 dfiun2g 4991 . . . . . 6 (∀𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆 → ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) = ∪ {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹‘𝑛)})
6159, 60syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) = ∪ {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹‘𝑛)})
62 fnrnfv 6964 . . . . . . 7 (𝐹 Fn ℕ → ran 𝐹 = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹‘𝑛)})
6352, 62syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝐹 = {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹‘𝑛)})
6463unieqd 4883 . . . . 5 (𝜑 → ∪ ran 𝐹 = ∪ {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹‘𝑛)})
6561, 64eqtr4d 2801 . . . 4 (𝜑 → ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) = ∪ ran 𝐹)
6665fveq2d 6909 . . 3 (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛)) = (𝑀‘∪ ran 𝐹))
67 eqidd 2764 . . . . 5 (𝜑 → ℕ = ℕ)
6867orcd 887 . . . 4 (𝜑 → (ℕ = ℕ ∨ ℕ = (1..^(𝑖 + 1))))
6937, 38, 68, 2, 8measiuns 34917 . . 3 (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛)) = Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
7066, 69eqtr3d 2800 . 2 (𝜑 → (𝑀‘∪ ran 𝐹) = Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
7132, 58, 703brtr4d 5140 1 (𝜑 → (𝑀 ∘ 𝐹)(⇝𝑡‘𝐽)(𝑀‘∪ ran 𝐹))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {cab 2741  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  ∪ cuni 4870  ∪ ciun 4954   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ran crn 5656   ∘ ccom 5659   Fn wfn 6550  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  0cc0 11224  1c1 11225   + caddc 11227  +∞cpnf 11364  ℕcn 12359  ℤcz 12717  [,]cicc 13503  ...cfz 13663  ..^cfzo 13812   ↾s cress 17434  TopOpenctopn 17618  ℝ*𝑠cxrs 17698  ⇝𝑡clm 23571  Σ*cesum 34726  sigAlgebracsiga 34807  measurescmeas 34895
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 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302  ax-addf 11303  ax-mulf 11304
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-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-oadd 8505  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-dju 10006  df-card 10044  df-acn 10047  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-xnn0 12704  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-ioc 13505  df-ico 13506  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-fl 13956  df-mod 14034  df-seq 14169  df-exp 14229  df-fac 14442  df-bc 14471  df-hash 14499  df-shft 15246  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-limsup 15664  df-clim 15681  df-rlim 15682  df-sum 15880  df-ef 16259  df-sin 16261  df-cos 16262  df-pi 16264  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-ordt 17699  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-ps 18766  df-tsr 18767  df-plusf 18841  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-mhm 19004  df-submnd 19005  df-grp 19173  df-minusg 19174  df-sbg 19175  df-mulg 19304  df-subg 19359  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-abl 20024  df-mgp 20388  df-rng 20402  df-ur 20435  df-ring 20488  df-cring 20489  df-subrng 20825  df-subrg 20849  df-abv 21093  df-lmod 21164  df-scaf 21165  df-sra 21475  df-rgmod 21476  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-fbas 21702  df-fg 21703  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cld 23364  df-ntr 23365  df-cls 23366  df-nei 23443  df-lp 23481  df-perf 23482  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-lm 23574  df-haus 23660  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-fil 24192  df-fm 24284  df-flim 24285  df-flf 24286  df-tmd 24418  df-tgp 24419  df-tsms 24473  df-trg 24506  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-nm 24928  df-ngp 24929  df-nrg 24931  df-nlm 24932  df-ii 25225  df-cncf 25226  df-limc 26213  df-dv 26214  df-log 26911  df-esum 34727  df-siga 34808  df-meas 34896
This theorem is used by:  dstfrvclim1  35177
  Copyright terms: Public domain W3C validator