Theorem omeiunlempt 45821

Description: The outer measure of the indexed union of a countable set is the less than or equal to the extended sum of the outer measures. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
omeiunlempt.nph	⊢ Ⅎ𝑛𝜑
omeiunlempt.o	⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ OutMeas)
omeiunlempt.x	⊢ 𝑋 = ∪ dom 𝑂
omeiunlempt.z	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑁)
omeiunlempt.e	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 ⊆ 𝑋)

Assertion

Ref	Expression
omeiunlempt	⊢ (𝜑 → (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸) ≤ (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸))))

Distinct variable groups:   𝑛,𝑂   𝑛,𝑋   𝑛,𝑍

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑛)   𝐸(𝑛)   𝑁(𝑛)

Proof of Theorem omeiunlempt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		omeiunlempt.nph	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑛𝜑
2		nfmpt1 5250	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑛(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)
3		omeiunlempt.o	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ OutMeas)
4		omeiunlempt.x	. . 3 ⊢ 𝑋 = ∪ dom 𝑂
5		omeiunlempt.z	. . 3 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑁)
6		omeiunlempt.e	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 ⊆ 𝑋)
7	3, 4	unidmex 44327	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ V)
8	7	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑋 ∈ V)
9		ssexg 5317	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐸 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑋 ∈ V) → 𝐸 ∈ V)
10	6, 8, 9	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 ∈ V)
11		elpwg 4601	. . . . . 6 ⊢ (𝐸 ∈ V → (𝐸 ∈ 𝒫 𝑋 ↔ 𝐸 ⊆ 𝑋))
12	10, 11	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐸 ∈ 𝒫 𝑋 ↔ 𝐸 ⊆ 𝑋))
13	6, 12	mpbird 257	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 ∈ 𝒫 𝑋)
14		eqid 2727	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)
15	1, 13, 14	fmptdf 7121	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸):𝑍⟶𝒫 𝑋)
16	1, 2, 3, 4, 5, 15	omeiunle 45818	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)) ≤ (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))))
17		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
18	14	fvmpt2 7010	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝐸 ∈ V) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛) = 𝐸)
19	17, 10, 18	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛) = 𝐸)
20	19	eqcomd 2733	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 = ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))
21	1, 20	iuneq2df 44323	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸 = ∪ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))
22	21	fveq2d 6895	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸) = (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))
23	20	fveq2d 6895	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑂‘𝐸) = (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))
24	1, 23	mpteq2da 5240	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸)) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))))
25	24	fveq2d 6895	. . 3 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))))
26	22, 25	breq12d 5155	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸) ≤ (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸))) ↔ (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)) ≤ (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))))))
27	16, 26	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸) ≤ (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1534  Ⅎwnf 1778   ∈ wcel 2099  Vcvv 3469   ⊆ wss 3944  𝒫 cpw 4598  ∪ cuni 4903  ∪ ciun 4991   class class class wbr 5142   ↦ cmpt 5225  dom cdm 5672  ‘cfv 6542   ≤ cle 11265  ℤ_≥cuz 12838  Σ^{^}csumge0 45663  OutMeascome 45790

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-inf2 9650  ax-ac2 10472  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7863  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-oadd 8482  df-omul 8483  df-er 8716  df-map 8836  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-sup 9451  df-oi 9519  df-card 9948  df-acn 9951  df-ac 10125  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-div 11888  df-nn 12229  df-2 12291  df-3 12292  df-n0 12489  df-z 12575  df-uz 12839  df-rp 12993  df-ico 13348  df-icc 13349  df-fz 13503  df-fzo 13646  df-seq 13985  df-exp 14045  df-hash 14308  df-cj 15064  df-re 15065  df-im 15066  df-sqrt 15200  df-abs 15201  df-clim 15450  df-sum 15651  df-sumge0 45664  df-ome 45791

This theorem is referenced by: (None)