Theorem omeiunlempt 46516

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 5225	. . 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 45041	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ V)
8	7	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑋 ∈ V)
9		ssexg 5298	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐸 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑋 ∈ V) → 𝐸 ∈ V)
10	6, 8, 9	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 ∈ V)
11		elpwg 4583	. . . . . 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 2736	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)
15	1, 13, 14	fmptdf 7112	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸):𝑍⟶𝒫 𝑋)
16	1, 2, 3, 4, 5, 15	omeiunle 46513	. 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 7002	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝐸 ∈ V) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛) = 𝐸)
19	17, 10, 18	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛) = 𝐸)
20	19	eqcomd 2742	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐸 = ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))
21	1, 20	iuneq2df 45038	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸 = ∪ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))
22	21	fveq2d 6885	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 𝐸) = (𝑂‘∪ 𝑛 ∈ 𝑍 ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))
23	20	fveq2d 6885	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑂‘𝐸) = (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))
24	1, 23	mpteq2da 5218	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸)) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛))))
25	24	fveq2d 6885	. . 3 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘𝐸))) = (Σ^‘(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝑂‘((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ 𝐸)‘𝑛)))))
26	22, 25	breq12d 5137	. 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 206   ∧ wa 395   = wceq 1540  Ⅎwnf 1783   ∈ wcel 2109  Vcvv 3464   ⊆ wss 3931  𝒫 cpw 4580  ∪ cuni 4888  ∪ ciun 4972   class class class wbr 5124   ↦ cmpt 5206  dom cdm 5659  ‘cfv 6536   ≤ cle 11275  ℤ_≥cuz 12857  Σ^{^}csumge0 46358  OutMeascome 46485

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-inf2 9660  ax-ac2 10482  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211  ax-pre-sup 11212

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-int 4928  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-oadd 8489  df-omul 8490  df-er 8724  df-map 8847  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-sup 9459  df-oi 9529  df-card 9958  df-acn 9961  df-ac 10135  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-div 11900  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-n0 12507  df-z 12594  df-uz 12858  df-rp 13014  df-ico 13373  df-icc 13374  df-fz 13530  df-fzo 13677  df-seq 14025  df-exp 14085  df-hash 14354  df-cj 15123  df-re 15124  df-im 15125  df-sqrt 15259  df-abs 15260  df-clim 15509  df-sum 15708  df-sumge0 46359  df-ome 46486

This theorem is referenced by: (None)