![]() |
Metamath
Proof Explorer Theorem List (p. 251 of 479) | < Previous Next > |
Bad symbols? Try the
GIF version. |
||
Mirrors > Metamath Home Page > MPE Home Page > Theorem List Contents > Recent Proofs This page: Page List |
Color key: | ![]() (1-30158) |
![]() (30159-31681) |
![]() (31682-47805) |
Type | Label | Description |
---|---|---|
Statement | ||
Theorem | ovol0 25001 | The empty set has 0 outer Lebesgue measure. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Mar-2014.) |
โข (vol*โโ ) = 0 | ||
Theorem | ovolfi 25002 | A finite set has 0 outer Lebesgue measure. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Aug-2014.) |
โข ((๐ด โ Fin โง ๐ด โ โ) โ (vol*โ๐ด) = 0) | ||
Theorem | ovolsn 25003 | A singleton has 0 outer Lebesgue measure. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Aug-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (vol*โ{๐ด}) = 0) | ||
Theorem | ovolunlem1a 25004* | Lemma for ovolun 25007. (Contributed by Mario Carneiro, 7-May-2015.) |
โข (๐ โ (๐ด โ โ โง (vol*โ๐ด) โ โ)) & โข (๐ โ (๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) โ โ)) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข (๐ โ ๐น โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)) & โข (๐ โ ๐ด โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ด) + (๐ถ / 2))) & โข (๐ โ ๐บ โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)) & โข (๐ โ ๐ต โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ต) + (๐ถ / 2))) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ if((๐ / 2) โ โ, (๐บโ(๐ / 2)), (๐นโ((๐ + 1) / 2)))) โ โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ (๐โ๐) โค (((vol*โ๐ด) + (vol*โ๐ต)) + ๐ถ)) | ||
Theorem | ovolunlem1 25005* | Lemma for ovolun 25007. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข (๐ โ (๐ด โ โ โง (vol*โ๐ด) โ โ)) & โข (๐ โ (๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) โ โ)) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข (๐ โ ๐น โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)) & โข (๐ โ ๐ด โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ด) + (๐ถ / 2))) & โข (๐ โ ๐บ โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)) & โข (๐ โ ๐ต โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ต) + (๐ถ / 2))) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ if((๐ / 2) โ โ, (๐บโ(๐ / 2)), (๐นโ((๐ + 1) / 2)))) โ โข (๐ โ (vol*โ(๐ด โช ๐ต)) โค (((vol*โ๐ด) + (vol*โ๐ต)) + ๐ถ)) | ||
Theorem | ovolunlem2 25006 | Lemma for ovolun 25007. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข (๐ โ (๐ด โ โ โง (vol*โ๐ด) โ โ)) & โข (๐ โ (๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) โ โ)) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) โ โข (๐ โ (vol*โ(๐ด โช ๐ต)) โค (((vol*โ๐ด) + (vol*โ๐ต)) + ๐ถ)) | ||
Theorem | ovolun 25007 | The Lebesgue outer measure function is finitely sub-additive. (Unlike the stronger ovoliun 25013, this does not require any choice principles.) (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข (((๐ด โ โ โง (vol*โ๐ด) โ โ) โง (๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) โ โ)) โ (vol*โ(๐ด โช ๐ต)) โค ((vol*โ๐ด) + (vol*โ๐ต))) | ||
Theorem | ovolunnul 25008 | Adding a nullset does not change the measure of a set. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) = 0) โ (vol*โ(๐ด โช ๐ต)) = (vol*โ๐ด)) | ||
Theorem | ovolfiniun 25009* | The Lebesgue outer measure function is finitely sub-additive. Finite sum version. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jun-2014.) |
โข ((๐ด โ Fin โง โ๐ โ ๐ด (๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) โ โ)) โ (vol*โโช ๐ โ ๐ด ๐ต) โค ฮฃ๐ โ ๐ด (vol*โ๐ต)) | ||
Theorem | ovoliunlem1 25010* | Lemma for ovoliun 25013. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) (Proof shortened by Peter Mazsa, 2-Oct-2022.) |
โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (vol*โ๐ด)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โ) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ (vol*โ๐ด) โ โ) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ (๐นโ๐))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ ((๐นโ(1st โ(๐ฝโ๐)))โ(2nd โ(๐ฝโ๐)))) & โข (๐ โ ๐ฝ:โโ1-1-ontoโ(โ ร โ)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ(( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โช ran ((,) โ (๐นโ๐))) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ด) + (๐ต / (2โ๐)))) & โข (๐ โ ๐พ โ โ) & โข (๐ โ ๐ฟ โ โค) & โข (๐ โ โ๐ค โ (1...๐พ)(1st โ(๐ฝโ๐ค)) โค ๐ฟ) โ โข (๐ โ (๐โ๐พ) โค (sup(ran ๐, โ*, < ) + ๐ต)) | ||
Theorem | ovoliunlem2 25011* | Lemma for ovoliun 25013. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (vol*โ๐ด)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โ) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ (vol*โ๐ด) โ โ) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ (๐นโ๐))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ ((๐นโ(1st โ(๐ฝโ๐)))โ(2nd โ(๐ฝโ๐)))) & โข (๐ โ ๐ฝ:โโ1-1-ontoโ(โ ร โ)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ(( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โช ran ((,) โ (๐นโ๐))) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ด) + (๐ต / (2โ๐)))) โ โข (๐ โ (vol*โโช ๐ โ โ ๐ด) โค (sup(ran ๐, โ*, < ) + ๐ต)) | ||
Theorem | ovoliunlem3 25012* | Lemma for ovoliun 25013. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (vol*โ๐ด)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โ) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ (vol*โ๐ด) โ โ) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ+) โ โข (๐ โ (vol*โโช ๐ โ โ ๐ด) โค (sup(ran ๐, โ*, < ) + ๐ต)) | ||
Theorem | ovoliun 25013* | The Lebesgue outer measure function is countably sub-additive. (Many books allow +โ as a value for one of the sets in the sum, but in our setup we can't do arithmetic on infinity, and in any case the volume of a union containing an infinitely large set is already infinitely large by monotonicity ovolss 24993, so we need not consider this case here, although we do allow the sum itself to be infinite.) (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (vol*โ๐ด)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โ) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ (vol*โ๐ด) โ โ) โ โข (๐ โ (vol*โโช ๐ โ โ ๐ด) โค sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | ovoliun2 25014* | The Lebesgue outer measure function is countably sub-additive. (This version is a little easier to read, but does not allow infinite values like ovoliun 25013.) (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.) |
โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (vol*โ๐ด)) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ๐ด โ โ) & โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ (vol*โ๐ด) โ โ) & โข (๐ โ ๐ โ dom โ ) โ โข (๐ โ (vol*โโช ๐ โ โ ๐ด) โค ฮฃ๐ โ โ (vol*โ๐ด)) | ||
Theorem | ovoliunnul 25015* | A countable union of nullsets is null. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Apr-2015.) |
โข ((๐ด โผ โ โง โ๐ โ ๐ด (๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) = 0)) โ (vol*โโช ๐ โ ๐ด ๐ต) = 0) | ||
Theorem | shft2rab 25016* | If ๐ต is a shift of ๐ด by ๐ถ, then ๐ด is a shift of ๐ต by -๐ถ. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ฅ โ ๐ถ) โ ๐ด}) โ โข (๐ โ ๐ด = {๐ฆ โ โ โฃ (๐ฆ โ -๐ถ) โ ๐ต}) | ||
Theorem | ovolshftlem1 25017* | Lemma for ovolshft 25019. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ฅ โ ๐ถ) โ ๐ด}) & โข ๐ = {๐ฆ โ โ* โฃ โ๐ โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)(๐ต โ โช ran ((,) โ ๐) โง ๐ฆ = sup(ran seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐)), โ*, < ))} & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ โจ((1st โ(๐นโ๐)) + ๐ถ), ((2nd โ(๐นโ๐)) + ๐ถ)โฉ) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ด โ โช ran ((,) โ ๐น)) โ โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โ ๐) | ||
Theorem | ovolshftlem2 25018* | Lemma for ovolshft 25019. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ฅ โ ๐ถ) โ ๐ด}) & โข ๐ = {๐ฆ โ โ* โฃ โ๐ โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)(๐ต โ โช ran ((,) โ ๐) โง ๐ฆ = sup(ran seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐)), โ*, < ))} โ โข (๐ โ {๐ง โ โ* โฃ โ๐ โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)(๐ด โ โช ran ((,) โ ๐) โง ๐ง = sup(ran seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐)), โ*, < ))} โ ๐) | ||
Theorem | ovolshft 25019* | The Lebesgue outer measure function is shift-invariant. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) (Proof shortened by AV, 17-Sep-2020.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ฅ โ ๐ถ) โ ๐ด}) โ โข (๐ โ (vol*โ๐ด) = (vol*โ๐ต)) | ||
Theorem | sca2rab 25020* | If ๐ต is a scale of ๐ด by ๐ถ, then ๐ด is a scale of ๐ต by 1 / ๐ถ. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ถ ยท ๐ฅ) โ ๐ด}) โ โข (๐ โ ๐ด = {๐ฆ โ โ โฃ ((1 / ๐ถ) ยท ๐ฆ) โ ๐ต}) | ||
Theorem | ovolscalem1 25021* | Lemma for ovolsca 25023. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ถ ยท ๐ฅ) โ ๐ด}) & โข (๐ โ (vol*โ๐ด) โ โ) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ โจ((1st โ(๐นโ๐)) / ๐ถ), ((2nd โ(๐นโ๐)) / ๐ถ)โฉ) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ด โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ ๐ โ โ+) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ด) + (๐ถ ยท ๐ ))) โ โข (๐ โ (vol*โ๐ต) โค (((vol*โ๐ด) / ๐ถ) + ๐ )) | ||
Theorem | ovolscalem2 25022* | Lemma for ovolshft 25019. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ถ ยท ๐ฅ) โ ๐ด}) & โข (๐ โ (vol*โ๐ด) โ โ) โ โข (๐ โ (vol*โ๐ต) โค ((vol*โ๐ด) / ๐ถ)) | ||
Theorem | ovolsca 25023* | The Lebesgue outer measure function respects scaling of sets by positive reals. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐ต = {๐ฅ โ โ โฃ (๐ถ ยท ๐ฅ) โ ๐ด}) & โข (๐ โ (vol*โ๐ด) โ โ) โ โข (๐ โ (vol*โ๐ต) = ((vol*โ๐ด) / ๐ถ)) | ||
Theorem | ovolicc1 25024* | The measure of a closed interval is lower bounded by its length. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Jun-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ if(๐ = 1, โจ๐ด, ๐ตโฉ, โจ0, 0โฉ)) โ โข (๐ โ (vol*โ(๐ด[,]๐ต)) โค (๐ต โ ๐ด)) | ||
Theorem | ovolicc2lem1 25025* | Lemma for ovolicc2 25030. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ โ (๐ซ ran ((,) โ ๐น) โฉ Fin)) & โข (๐ โ (๐ด[,]๐ต) โ โช ๐) & โข (๐ โ ๐บ:๐โถโ) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ (((,) โ ๐น)โ(๐บโ๐ก)) = ๐ก) โ โข ((๐ โง ๐ โ ๐) โ (๐ โ ๐ โ (๐ โ โ โง (1st โ(๐นโ(๐บโ๐))) < ๐ โง ๐ < (2nd โ(๐นโ(๐บโ๐)))))) | ||
Theorem | ovolicc2lem2 25026* | Lemma for ovolicc2 25030. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ โ (๐ซ ran ((,) โ ๐น) โฉ Fin)) & โข (๐ โ (๐ด[,]๐ต) โ โช ๐) & โข (๐ โ ๐บ:๐โถโ) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ (((,) โ ๐น)โ(๐บโ๐ก)) = ๐ก) & โข ๐ = {๐ข โ ๐ โฃ (๐ข โฉ (๐ด[,]๐ต)) โ โ } & โข (๐ โ ๐ป:๐โถ๐) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ if((2nd โ(๐นโ(๐บโ๐ก))) โค ๐ต, (2nd โ(๐นโ(๐บโ๐ก))), ๐ต) โ (๐ปโ๐ก)) & โข (๐ โ ๐ด โ ๐ถ) & โข (๐ โ ๐ถ โ ๐) & โข ๐พ = seq1((๐ป โ 1st ), (โ ร {๐ถ})) & โข ๐ = {๐ โ โ โฃ ๐ต โ (๐พโ๐)} โ โข ((๐ โง (๐ โ โ โง ยฌ ๐ โ ๐)) โ (2nd โ(๐นโ(๐บโ(๐พโ๐)))) โค ๐ต) | ||
Theorem | ovolicc2lem3 25027* | Lemma for ovolicc2 25030. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ โ (๐ซ ran ((,) โ ๐น) โฉ Fin)) & โข (๐ โ (๐ด[,]๐ต) โ โช ๐) & โข (๐ โ ๐บ:๐โถโ) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ (((,) โ ๐น)โ(๐บโ๐ก)) = ๐ก) & โข ๐ = {๐ข โ ๐ โฃ (๐ข โฉ (๐ด[,]๐ต)) โ โ } & โข (๐ โ ๐ป:๐โถ๐) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ if((2nd โ(๐นโ(๐บโ๐ก))) โค ๐ต, (2nd โ(๐นโ(๐บโ๐ก))), ๐ต) โ (๐ปโ๐ก)) & โข (๐ โ ๐ด โ ๐ถ) & โข (๐ โ ๐ถ โ ๐) & โข ๐พ = seq1((๐ป โ 1st ), (โ ร {๐ถ})) & โข ๐ = {๐ โ โ โฃ ๐ต โ (๐พโ๐)} โ โข ((๐ โง (๐ โ {๐ โ โ โฃ โ๐ โ ๐ ๐ โค ๐} โง ๐ โ {๐ โ โ โฃ โ๐ โ ๐ ๐ โค ๐})) โ (๐ = ๐ โ (2nd โ(๐นโ(๐บโ(๐พโ๐)))) = (2nd โ(๐นโ(๐บโ(๐พโ๐)))))) | ||
Theorem | ovolicc2lem4 25028* | Lemma for ovolicc2 25030. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) (Revised by AV, 17-Sep-2020.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ โ (๐ซ ran ((,) โ ๐น) โฉ Fin)) & โข (๐ โ (๐ด[,]๐ต) โ โช ๐) & โข (๐ โ ๐บ:๐โถโ) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ (((,) โ ๐น)โ(๐บโ๐ก)) = ๐ก) & โข ๐ = {๐ข โ ๐ โฃ (๐ข โฉ (๐ด[,]๐ต)) โ โ } & โข (๐ โ ๐ป:๐โถ๐) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ if((2nd โ(๐นโ(๐บโ๐ก))) โค ๐ต, (2nd โ(๐นโ(๐บโ๐ก))), ๐ต) โ (๐ปโ๐ก)) & โข (๐ โ ๐ด โ ๐ถ) & โข (๐ โ ๐ถ โ ๐) & โข ๐พ = seq1((๐ป โ 1st ), (โ ร {๐ถ})) & โข ๐ = {๐ โ โ โฃ ๐ต โ (๐พโ๐)} & โข ๐ = inf(๐, โ, < ) โ โข (๐ โ (๐ต โ ๐ด) โค sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | ovolicc2lem5 25029* | Lemma for ovolicc2 25030. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ โ (๐ซ ran ((,) โ ๐น) โฉ Fin)) & โข (๐ โ (๐ด[,]๐ต) โ โช ๐) & โข (๐ โ ๐บ:๐โถโ) & โข ((๐ โง ๐ก โ ๐) โ (((,) โ ๐น)โ(๐บโ๐ก)) = ๐ก) & โข ๐ = {๐ข โ ๐ โฃ (๐ข โฉ (๐ด[,]๐ต)) โ โ } โ โข (๐ โ (๐ต โ ๐ด) โค sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | ovolicc2 25030* | The measure of a closed interval is upper bounded by its length. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) & โข (๐ โ ๐ด โค ๐ต) & โข ๐ = {๐ฆ โ โ* โฃ โ๐ โ (( โค โฉ (โ ร โ)) โm โ)((๐ด[,]๐ต) โ โช ran ((,) โ ๐) โง ๐ฆ = sup(ran seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐)), โ*, < ))} โ โข (๐ โ (๐ต โ ๐ด) โค (vol*โ(๐ด[,]๐ต))) | ||
Theorem | ovolicc 25031 | The measure of a closed interval. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ โง ๐ด โค ๐ต) โ (vol*โ(๐ด[,]๐ต)) = (๐ต โ ๐ด)) | ||
Theorem | ovolicopnf 25032 | The measure of a right-unbounded interval. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (vol*โ(๐ด[,)+โ)) = +โ) | ||
Theorem | ovolre 25033 | The measure of the real numbers. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.) |
โข (vol*โโ) = +โ | ||
Theorem | ismbl 25034* | The predicate "๐ด is Lebesgue-measurable". A set is measurable if it splits every other set ๐ฅ in a "nice" way, that is, if the measure of the pieces ๐ฅ โฉ ๐ด and ๐ฅ โ ๐ด sum up to the measure of ๐ฅ (assuming that the measure of ๐ฅ is a real number, so that this addition makes sense). (Contributed by Mario Carneiro, 17-Mar-2014.) |
โข (๐ด โ dom vol โ (๐ด โ โ โง โ๐ฅ โ ๐ซ โ((vol*โ๐ฅ) โ โ โ (vol*โ๐ฅ) = ((vol*โ(๐ฅ โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐ฅ โ ๐ด)))))) | ||
Theorem | ismbl2 25035* | From ovolun 25007, it suffices to show that the measure of ๐ฅ is at least the sum of the measures of ๐ฅ โฉ ๐ด and ๐ฅ โ ๐ด. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2014.) |
โข (๐ด โ dom vol โ (๐ด โ โ โง โ๐ฅ โ ๐ซ โ((vol*โ๐ฅ) โ โ โ ((vol*โ(๐ฅ โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐ฅ โ ๐ด))) โค (vol*โ๐ฅ)))) | ||
Theorem | volres 25036 | A self-referencing abbreviated definition of the Lebesgue measure. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2014.) |
โข vol = (vol* โพ dom vol) | ||
Theorem | volf 25037 | The domain and codomain of the Lebesgue measure function. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2014.) |
โข vol:dom volโถ(0[,]+โ) | ||
Theorem | mblvol 25038 | The volume of a measurable set is the same as its outer volume. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Mar-2014.) |
โข (๐ด โ dom vol โ (volโ๐ด) = (vol*โ๐ด)) | ||
Theorem | mblss 25039 | A measurable set is a subset of the reals. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Mar-2014.) |
โข (๐ด โ dom vol โ ๐ด โ โ) | ||
Theorem | mblsplit 25040 | The defining property of measurability. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ โ โง (vol*โ๐ต) โ โ) โ (vol*โ๐ต) = ((vol*โ(๐ต โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐ต โ ๐ด)))) | ||
Theorem | volss 25041 | The Lebesgue measure is monotone with respect to set inclusion. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Oct-2017.) |
โข ((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ dom vol โง ๐ด โ ๐ต) โ (volโ๐ด) โค (volโ๐ต)) | ||
Theorem | cmmbl 25042 | The complement of a measurable set is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข (๐ด โ dom vol โ (โ โ ๐ด) โ dom vol) | ||
Theorem | nulmbl 25043 | A nullset is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง (vol*โ๐ด) = 0) โ ๐ด โ dom vol) | ||
Theorem | nulmbl2 25044* | A set of outer measure zero is measurable. The term "outer measure zero" here is slightly different from "nullset/negligible set"; a nullset has vol*(๐ด) = 0 while "outer measure zero" means that for any ๐ฅ there is a ๐ฆ containing ๐ด with volume less than ๐ฅ. Assuming AC, these notions are equivalent (because the intersection of all such ๐ฆ is a nullset) but in ZF this is a strictly weaker notion. Proposition 563Gb of [Fremlin5] p. 193. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2015.) |
โข (โ๐ฅ โ โ+ โ๐ฆ โ dom vol(๐ด โ ๐ฆ โง (vol*โ๐ฆ) โค ๐ฅ) โ ๐ด โ dom vol) | ||
Theorem | unmbl 25045 | A union of measurable sets is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ dom vol) โ (๐ด โช ๐ต) โ dom vol) | ||
Theorem | shftmbl 25046* | A shift of a measurable set is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ โ) โ {๐ฅ โ โ โฃ (๐ฅ โ ๐ต) โ ๐ด} โ dom vol) | ||
Theorem | 0mbl 25047 | The empty set is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข โ โ dom vol | ||
Theorem | rembl 25048 | The set of all real numbers is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข โ โ dom vol | ||
Theorem | unidmvol 25049 | The union of the Lebesgue measurable sets is โ. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Jan-2017.) |
โข โช dom vol = โ | ||
Theorem | inmbl 25050 | An intersection of measurable sets is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ dom vol) โ (๐ด โฉ ๐ต) โ dom vol) | ||
Theorem | difmbl 25051 | A difference of measurable sets is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ dom vol) โ (๐ด โ ๐ต) โ dom vol) | ||
Theorem | finiunmbl 25052* | A finite union of measurable sets is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โ Fin โง โ๐ โ ๐ด ๐ต โ dom vol) โ โช ๐ โ ๐ด ๐ต โ dom vol) | ||
Theorem | volun 25053 | The Lebesgue measure function is finitely additive. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข (((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ dom vol โง (๐ด โฉ ๐ต) = โ ) โง ((volโ๐ด) โ โ โง (volโ๐ต) โ โ)) โ (volโ(๐ด โช ๐ต)) = ((volโ๐ด) + (volโ๐ต))) | ||
Theorem | volinun 25054 | Addition of non-disjoint sets. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (((๐ด โ dom vol โง ๐ต โ dom vol) โง ((volโ๐ด) โ โ โง (volโ๐ต) โ โ)) โ ((volโ๐ด) + (volโ๐ต)) = ((volโ(๐ด โฉ ๐ต)) + (volโ(๐ด โช ๐ต)))) | ||
Theorem | volfiniun 25055* | The volume of a disjoint finite union of measurable sets is the sum of the measures. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Dec-2016.) |
โข ((๐ด โ Fin โง โ๐ โ ๐ด (๐ต โ dom vol โง (volโ๐ต) โ โ) โง Disj ๐ โ ๐ด ๐ต) โ (volโโช ๐ โ ๐ด ๐ต) = ฮฃ๐ โ ๐ด (volโ๐ต)) | ||
Theorem | iundisj 25056* | Rewrite a countable union as a disjoint union. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2014.) |
โข (๐ = ๐ โ ๐ด = ๐ต) โ โข โช ๐ โ โ ๐ด = โช ๐ โ โ (๐ด โ โช ๐ โ (1..^๐)๐ต) | ||
Theorem | iundisj2 25057* | A disjoint union is disjoint. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jul-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Dec-2016.) |
โข (๐ = ๐ โ ๐ด = ๐ต) โ โข Disj ๐ โ โ (๐ด โ โช ๐ โ (1..^๐)๐ต) | ||
Theorem | voliunlem1 25058* | Lemma for voliun 25062. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถdom vol) & โข (๐ โ Disj ๐ โ โ (๐นโ๐)) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ (vol*โ(๐ธ โฉ (๐นโ๐)))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โ) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) โ โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ((seq1( + , ๐ป)โ๐) + (vol*โ(๐ธ โ โช ran ๐น))) โค (vol*โ๐ธ)) | ||
Theorem | voliunlem2 25059* | Lemma for voliun 25062. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถdom vol) & โข (๐ โ Disj ๐ โ โ (๐นโ๐)) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ (vol*โ(๐ฅ โฉ (๐นโ๐)))) โ โข (๐ โ โช ran ๐น โ dom vol) | ||
Theorem | voliunlem3 25060* | Lemma for voliun 25062. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2014.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถdom vol) & โข (๐ โ Disj ๐ โ โ (๐นโ๐)) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ (vol*โ(๐ฅ โฉ (๐นโ๐)))) & โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (volโ(๐นโ๐))) & โข (๐ โ โ๐ โ โ (volโ(๐นโ๐)) โ โ) โ โข (๐ โ (volโโช ran ๐น) = sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | iunmbl 25061 | The measurable sets are closed under countable union. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข (โ๐ โ โ ๐ด โ dom vol โ โช ๐ โ โ ๐ด โ dom vol) | ||
Theorem | voliun 25062 | The Lebesgue measure function is countably additive. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Dec-2016.) |
โข ๐ = seq1( + , ๐บ) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ (volโ๐ด)) โ โข ((โ๐ โ โ (๐ด โ dom vol โง (volโ๐ด) โ โ) โง Disj ๐ โ โ ๐ด) โ (volโโช ๐ โ โ ๐ด) = sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | volsuplem 25063* | Lemma for volsup 25064. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jul-2014.) |
โข ((โ๐ โ โ (๐นโ๐) โ (๐นโ(๐ + 1)) โง (๐ด โ โ โง ๐ต โ (โคโฅโ๐ด))) โ (๐นโ๐ด) โ (๐นโ๐ต)) | ||
Theorem | volsup 25064* | The volume of the limit of an increasing sequence of measurable sets is the limit of the volumes. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Dec-2016.) |
โข ((๐น:โโถdom vol โง โ๐ โ โ (๐นโ๐) โ (๐นโ(๐ + 1))) โ (volโโช ran ๐น) = sup((vol โ ran ๐น), โ*, < )) | ||
Theorem | iunmbl2 25065* | The measurable sets are closed under countable union. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Mar-2014.) |
โข ((๐ด โผ โ โง โ๐ โ ๐ด ๐ต โ dom vol) โ โช ๐ โ ๐ด ๐ต โ dom vol) | ||
Theorem | ioombl1lem1 25066* | Lemma for ioombl1 25070. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Aug-2014.) |
โข ๐ต = (๐ด(,)+โ) & โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ธ โ โ) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข ๐ = (1st โ(๐นโ๐)) & โข ๐ = (2nd โ(๐นโ๐)) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ โจif(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐), ๐โฉ) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ โจ๐, if(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐)โฉ) โ โข (๐ โ (๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ)) โง ๐ป:โโถ( โค โฉ (โ ร โ)))) | ||
Theorem | ioombl1lem2 25067* | Lemma for ioombl1 25070. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Aug-2014.) |
โข ๐ต = (๐ด(,)+โ) & โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ธ โ โ) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข ๐ = (1st โ(๐นโ๐)) & โข ๐ = (2nd โ(๐นโ๐)) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ โจif(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐), ๐โฉ) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ โจ๐, if(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐)โฉ) โ โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โ โ) | ||
Theorem | ioombl1lem3 25068* | Lemma for ioombl1 25070. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Aug-2014.) |
โข ๐ต = (๐ด(,)+โ) & โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ธ โ โ) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข ๐ = (1st โ(๐นโ๐)) & โข ๐ = (2nd โ(๐นโ๐)) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ โจif(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐), ๐โฉ) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ โจ๐, if(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐)โฉ) โ โข ((๐ โง ๐ โ โ) โ ((((abs โ โ ) โ ๐บ)โ๐) + (((abs โ โ ) โ ๐ป)โ๐)) = (((abs โ โ ) โ ๐น)โ๐)) | ||
Theorem | ioombl1lem4 25069* | Lemma for ioombl1 25070. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) |
โข ๐ต = (๐ด(,)+โ) & โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ธ โ โ) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐ป)) & โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐น)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข ๐ = (1st โ(๐นโ๐)) & โข ๐ = (2nd โ(๐นโ๐)) & โข ๐บ = (๐ โ โ โฆ โจif(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐), ๐โฉ) & โข ๐ป = (๐ โ โ โฆ โจ๐, if(if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐) โค ๐, if(๐ โค ๐ด, ๐ด, ๐), ๐)โฉ) โ โข (๐ โ ((vol*โ(๐ธ โฉ ๐ต)) + (vol*โ(๐ธ โ ๐ต))) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) | ||
Theorem | ioombl1 25070 | An open right-unbounded interval is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (๐ด โ โ* โ (๐ด(,)+โ) โ dom vol) | ||
Theorem | icombl1 25071 | A closed unbounded-above interval is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (๐ด[,)+โ) โ dom vol) | ||
Theorem | icombl 25072 | A closed-below, open-above real interval is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ*) โ (๐ด[,)๐ต) โ dom vol) | ||
Theorem | ioombl 25073 | An open real interval is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) |
โข (๐ด(,)๐ต) โ dom vol | ||
Theorem | iccmbl 25074 | A closed real interval is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ) โ (๐ด[,]๐ต) โ dom vol) | ||
Theorem | iccvolcl 25075 | A closed real interval has finite volume. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ) โ (volโ(๐ด[,]๐ต)) โ โ) | ||
Theorem | ovolioo 25076 | The measure of an open interval. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ โง ๐ด โค ๐ต) โ (vol*โ(๐ด(,)๐ต)) = (๐ต โ ๐ด)) | ||
Theorem | volioo 25077 | The measure of an open interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ โง ๐ด โค ๐ต) โ (volโ(๐ด(,)๐ต)) = (๐ต โ ๐ด)) | ||
Theorem | ioovolcl 25078 | An open real interval has finite volume. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ) โ (volโ(๐ด(,)๐ต)) โ โ) | ||
Theorem | ovolfs2 25079 | Alternative expression for the interval length function. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข ๐บ = ((abs โ โ ) โ ๐น) โ โข (๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ)) โ ๐บ = ((vol* โ (,)) โ ๐น)) | ||
Theorem | ioorcl2 25080 | An open interval with finite volume has real endpoints. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข (((๐ด(,)๐ต) โ โ โง (vol*โ(๐ด(,)๐ต)) โ โ) โ (๐ด โ โ โง ๐ต โ โ)) | ||
Theorem | ioorf 25081 | Define a function from open intervals to their endpoints. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ ran (,) โฆ if(๐ฅ = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ฅ, โ*, < ), sup(๐ฅ, โ*, < )โฉ)) โ โข ๐น:ran (,)โถ( โค โฉ (โ* ร โ*)) | ||
Theorem | ioorval 25082* | Define a function from open intervals to their endpoints. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ ran (,) โฆ if(๐ฅ = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ฅ, โ*, < ), sup(๐ฅ, โ*, < )โฉ)) โ โข (๐ด โ ran (,) โ (๐นโ๐ด) = if(๐ด = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ด, โ*, < ), sup(๐ด, โ*, < )โฉ)) | ||
Theorem | ioorinv2 25083* | The function ๐น is an "inverse" of sorts to the open interval function. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ ran (,) โฆ if(๐ฅ = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ฅ, โ*, < ), sup(๐ฅ, โ*, < )โฉ)) โ โข ((๐ด(,)๐ต) โ โ โ (๐นโ(๐ด(,)๐ต)) = โจ๐ด, ๐ตโฉ) | ||
Theorem | ioorinv 25084* | The function ๐น is an "inverse" of sorts to the open interval function. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ ran (,) โฆ if(๐ฅ = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ฅ, โ*, < ), sup(๐ฅ, โ*, < )โฉ)) โ โข (๐ด โ ran (,) โ ((,)โ(๐นโ๐ด)) = ๐ด) | ||
Theorem | ioorcl 25085* | The function ๐น does not always return real numbers, but it does on intervals of finite volume. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ ran (,) โฆ if(๐ฅ = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ฅ, โ*, < ), sup(๐ฅ, โ*, < )โฉ)) โ โข ((๐ด โ ran (,) โง (vol*โ๐ด) โ โ) โ (๐นโ๐ด) โ ( โค โฉ (โ ร โ))) | ||
Theorem | uniiccdif 25086 | A union of closed intervals differs from the equivalent union of open intervals by a nullset. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) โ โข (๐ โ (โช ran ((,) โ ๐น) โ โช ran ([,] โ ๐น) โง (vol*โ(โช ran ([,] โ ๐น) โ โช ran ((,) โ ๐น))) = 0)) | ||
Theorem | uniioovol 25087* | A disjoint union of open intervals has volume equal to the sum of the volume of the intervals. (This proof does not use countable choice, unlike voliun 25062.) Lemma 565Ca of [Fremlin5] p. 213. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) โ โข (๐ โ (vol*โโช ran ((,) โ ๐น)) = sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | uniiccvol 25088* | An almost-disjoint union of closed intervals (disjoint interiors) has volume equal to the sum of the volume of the intervals. (This proof does not use countable choice, unlike voliun 25062.) (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) โ โข (๐ โ (vol*โโช ran ([,] โ ๐น)) = sup(ran ๐, โ*, < )) | ||
Theorem | uniioombllem1 25089* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) โ โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โ โ) | ||
Theorem | uniioombllem2a 25090* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 7-May-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) โ โข (((๐ โง ๐ฝ โ โ) โง ๐ง โ โ) โ (((,)โ(๐นโ๐ง)) โฉ ((,)โ(๐บโ๐ฝ))) โ ran (,)) | ||
Theorem | uniioombllem2 25091* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Dec-2016.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข ๐ป = (๐ง โ โ โฆ (((,)โ(๐นโ๐ง)) โฉ ((,)โ(๐บโ๐ฝ)))) & โข ๐พ = (๐ฅ โ ran (,) โฆ if(๐ฅ = โ , โจ0, 0โฉ, โจinf(๐ฅ, โ*, < ), sup(๐ฅ, โ*, < )โฉ)) โ โข ((๐ โง ๐ฝ โ โ) โ seq1( + , (vol* โ ๐ป)) โ (vol*โ(((,)โ(๐บโ๐ฝ)) โฉ ๐ด))) | ||
Theorem | uniioombllem3a 25092* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข (๐ โ ๐ โ โ) & โข (๐ โ (absโ((๐โ๐) โ sup(ran ๐, โ*, < ))) < ๐ถ) & โข ๐พ = โช (((,) โ ๐บ) โ (1...๐)) โ โข (๐ โ (๐พ = โช ๐ โ (1...๐)((,)โ(๐บโ๐)) โง (vol*โ๐พ) โ โ)) | ||
Theorem | uniioombllem3 25093* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข (๐ โ ๐ โ โ) & โข (๐ โ (absโ((๐โ๐) โ sup(ran ๐, โ*, < ))) < ๐ถ) & โข ๐พ = โช (((,) โ ๐บ) โ (1...๐)) โ โข (๐ โ ((vol*โ(๐ธ โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐ธ โ ๐ด))) < (((vol*โ(๐พ โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐พ โ ๐ด))) + (๐ถ + ๐ถ))) | ||
Theorem | uniioombllem4 25094* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข (๐ โ ๐ โ โ) & โข (๐ โ (absโ((๐โ๐) โ sup(ran ๐, โ*, < ))) < ๐ถ) & โข ๐พ = โช (((,) โ ๐บ) โ (1...๐)) & โข (๐ โ ๐ โ โ) & โข (๐ โ โ๐ โ (1...๐)(absโ(ฮฃ๐ โ (1...๐)(vol*โ(((,)โ(๐นโ๐)) โฉ ((,)โ(๐บโ๐)))) โ (vol*โ(((,)โ(๐บโ๐)) โฉ ๐ด)))) < (๐ถ / ๐)) & โข ๐ฟ = โช (((,) โ ๐น) โ (1...๐)) โ โข (๐ โ (vol*โ(๐พ โฉ ๐ด)) โค ((vol*โ(๐พ โฉ ๐ฟ)) + ๐ถ)) | ||
Theorem | uniioombllem5 25095* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2014.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) & โข (๐ โ ๐ โ โ) & โข (๐ โ (absโ((๐โ๐) โ sup(ran ๐, โ*, < ))) < ๐ถ) & โข ๐พ = โช (((,) โ ๐บ) โ (1...๐)) & โข (๐ โ ๐ โ โ) & โข (๐ โ โ๐ โ (1...๐)(absโ(ฮฃ๐ โ (1...๐)(vol*โ(((,)โ(๐นโ๐)) โฉ ((,)โ(๐บโ๐)))) โ (vol*โ(((,)โ(๐บโ๐)) โฉ ๐ด)))) < (๐ถ / ๐)) & โข ๐ฟ = โช (((,) โ ๐น) โ (1...๐)) โ โข (๐ โ ((vol*โ(๐ธ โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐ธ โ ๐ด))) โค ((vol*โ๐ธ) + (4 ยท ๐ถ))) | ||
Theorem | uniioombllem6 25096* | Lemma for uniioombl 25097. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) & โข ๐ด = โช ran ((,) โ ๐น) & โข (๐ โ (vol*โ๐ธ) โ โ) & โข (๐ โ ๐ถ โ โ+) & โข (๐ โ ๐บ:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ ๐ธ โ โช ran ((,) โ ๐บ)) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐บ)) & โข (๐ โ sup(ran ๐, โ*, < ) โค ((vol*โ๐ธ) + ๐ถ)) โ โข (๐ โ ((vol*โ(๐ธ โฉ ๐ด)) + (vol*โ(๐ธ โ ๐ด))) โค ((vol*โ๐ธ) + (4 ยท ๐ถ))) | ||
Theorem | uniioombl 25097* | A disjoint union of open intervals is measurable. (This proof does not use countable choice, unlike iunmbl 25061.) Lemma 565Ca of [Fremlin5] p. 214. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) โ โข (๐ โ โช ran ((,) โ ๐น) โ dom vol) | ||
Theorem | uniiccmbl 25098* | An almost-disjoint union of closed intervals is measurable. (This proof does not use countable choice, unlike iunmbl 25061.) (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.) |
โข (๐ โ ๐น:โโถ( โค โฉ (โ ร โ))) & โข (๐ โ Disj ๐ฅ โ โ ((,)โ(๐นโ๐ฅ))) & โข ๐ = seq1( + , ((abs โ โ ) โ ๐น)) โ โข (๐ โ โช ran ([,] โ ๐น) โ dom vol) | ||
Theorem | dyadf 25099* | The function ๐น returns the endpoints of a dyadic rational covering of the real line. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ โค, ๐ฆ โ โ0 โฆ โจ(๐ฅ / (2โ๐ฆ)), ((๐ฅ + 1) / (2โ๐ฆ))โฉ) โ โข ๐น:(โค ร โ0)โถ( โค โฉ (โ ร โ)) | ||
Theorem | dyadval 25100* | Value of the dyadic rational function ๐น. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.) |
โข ๐น = (๐ฅ โ โค, ๐ฆ โ โ0 โฆ โจ(๐ฅ / (2โ๐ฆ)), ((๐ฅ + 1) / (2โ๐ฆ))โฉ) โ โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โ0) โ (๐ด๐น๐ต) = โจ(๐ด / (2โ๐ต)), ((๐ด + 1) / (2โ๐ต))โฉ) |
< Previous Next > |
Copyright terms: Public domain | < Previous Next > |