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 34852
Description: A measure is continuous from below. Cf. volsup 25877. (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 34830 . . . . . . 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 7084 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆)
9 simpll 779 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝜑)
10 fzossnn 13846 . . . . . . . . 9 (1..^𝑛) ⊆ ℕ
11 simpr 490 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝑘 ∈ (1..^𝑛))
1210, 11sselid 3906 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → 𝑘 ∈ ℕ)
137ffvelcdmda 7084 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
149, 12, 13syl2anc 596 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
1514ralrimiva 3154 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∀𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ 𝑆)
16 sigaclfu2 34753 . . . . . 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 34767 . . . . 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 1398 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) ∈ 𝑆)
20 measvxrge0 34838 . . . 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 6885 . . . . 5 (𝑛 = 𝑜 → (𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑜))
23 oveq2 7428 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑜 → (1..^𝑛) = (1..^𝑜))
2423iuneq1d 4978 . . . . 5 (𝑛 = 𝑜 → ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹‘𝑘))
2522, 24difeq12d 4064 . . . 4 (𝑛 = 𝑜 → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) = ((𝐹‘𝑜) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹‘𝑘)))
2625fveq2d 6889 . . 3 (𝑛 = 𝑜 → (𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) = (𝑀‘((𝐹‘𝑜) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑜)(𝐹‘𝑘))))
27 fveq2 6885 . . . . 5 (𝑛 = 𝑝 → (𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑝))
28 oveq2 7428 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑝 → (1..^𝑛) = (1..^𝑝))
2928iuneq1d 4978 . . . . 5 (𝑛 = 𝑝 → ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹‘𝑘))
3027, 29difeq12d 4064 . . . 4 (𝑛 = 𝑝 → ((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)) = ((𝐹‘𝑝) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹‘𝑘)))
3130fveq2d 6889 . . 3 (𝑛 = 𝑝 → (𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) = (𝑀‘((𝐹‘𝑝) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑝)(𝐹‘𝑘))))
321, 21, 26, 31esumcvg2 34719 . 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 34836 . . . . 5 (𝑀 ∈ (measures‘𝑆) → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
342, 33syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
35 fcompt 7134 . . . 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 2922 . . . . . 6 Ⅎ𝑛(𝐹‘𝑘)
38 fveq2 6885 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑘))
39 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℕ)
4039nnzd 12719 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℤ)
41 fzval3 13869 . . . . . . . 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 13846 . . . . . . . 8 (1..^(𝑖 + 1)) ⊆ ℕ
4742eleq2d 2846 . . . . . . . . 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 3906 . . . . . . 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 34850 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹‘𝑛)) = Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
527ffnd 6710 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐹 Fn ℕ)
53 meascnbl.3 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
5452, 53iuninc 33155 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ∪ 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹‘𝑛) = (𝐹‘𝑖))
5554fveq2d 6889 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝐹‘𝑛)) = (𝑀‘(𝐹‘𝑖)))
5651, 55eqtr3d 2797 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))) = (𝑀‘(𝐹‘𝑖)))
5756mpteq2dva 5197 . . 3 (𝜑 → (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)))) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ (𝑀‘(𝐹‘𝑖))))
5836, 57eqtr4d 2798 . 2 (𝜑 → (𝑀 ∘ 𝐹) = (𝑖 ∈ ℕ ↦ Σ*𝑛 ∈ (1...𝑖)(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘)))))
598ralrimiva 3154 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) ∈ 𝑆)
60 dfiun2g 4987 . . . . . 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 6944 . . . . . . 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 4879 . . . . 5 (𝜑 → ∪ ran 𝐹 = ∪ {𝑥 ∣ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 = (𝐹‘𝑛)})
6561, 64eqtr4d 2798 . . . 4 (𝜑 → ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛) = ∪ ran 𝐹)
6665fveq2d 6889 . . 3 (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛)) = (𝑀‘∪ ran 𝐹))
67 eqidd 2761 . . . . 5 (𝜑 → ℕ = ℕ)
6867orcd 887 . . . 4 (𝜑 → (ℕ = ℕ ∨ ℕ = (1..^(𝑖 + 1))))
6937, 38, 68, 2, 8measiuns 34850 . . 3 (𝜑 → (𝑀‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐹‘𝑛)) = Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
7066, 69eqtr3d 2797 . 2 (𝜑 → (𝑀‘∪ ran 𝐹) = Σ*𝑛 ∈ ℕ(𝑀‘((𝐹‘𝑛) ∖ ∪ 𝑘 ∈ (1..^𝑛)(𝐹‘𝑘))))
7132, 58, 703brtr4d 5136 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 1569   ∈ wcel 2144  {cab 2738  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045  ∪ cuni 4866  ∪ ciun 4950   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ran crn 5651   ∘ ccom 5654   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  0cc0 11200  1c1 11201   + caddc 11203  +∞cpnf 11340  ℕcn 12335  ℤcz 12693  [,]cicc 13479  ...cfz 13639  ..^cfzo 13788   ↾s cress 17408  TopOpenctopn 17592  ℝ*𝑠cxrs 17672  ⇝𝑡clm 23544  Σ*cesum 34659  sigAlgebracsiga 34740  measurescmeas 34828
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279  ax-mulf 11280
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-oadd 8480  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-dju 9982  df-card 10020  df-acn 10023  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-xnn0 12680  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-ioc 13481  df-ico 13482  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-fl 13932  df-mod 14010  df-seq 14145  df-exp 14205  df-fac 14418  df-bc 14447  df-hash 14475  df-shft 15220  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-limsup 15638  df-clim 15655  df-rlim 15656  df-sum 15854  df-ef 16233  df-sin 16235  df-cos 16236  df-pi 16238  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-ordt 17673  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-ps 18740  df-tsr 18741  df-plusf 18815  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-submnd 18979  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-mulg 19278  df-subg 19333  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-cring 20462  df-subrng 20798  df-subrg 20822  df-abv 21066  df-lmod 21137  df-scaf 21138  df-sra 21448  df-rgmod 21449  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-fbas 21675  df-fg 21676  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-nei 23416  df-lp 23454  df-perf 23455  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-lm 23547  df-haus 23633  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-fil 24165  df-fm 24257  df-flim 24258  df-flf 24259  df-tmd 24391  df-tgp 24392  df-tsms 24446  df-trg 24479  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-nm 24901  df-ngp 24902  df-nrg 24904  df-nlm 24905  df-ii 25198  df-cncf 25199  df-limc 26186  df-dv 26187  df-log 26884  df-esum 34660  df-siga 34741  df-meas 34829
This theorem is used by:  dstfrvclim1  35110
  Copyright terms: Public domain W3C validator