Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  omeunle Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem omeunle 43170
 Description: The outer measure of the union of two sets is less than or equal to the sum of the measures, Remark 113B (c) of [Fremlin1] p. 19. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
omeunle.o (𝜑𝑂 ∈ OutMeas)
omeunle.x 𝑋 = dom 𝑂
omeunle.a (𝜑𝐴𝑋)
omeunle.b (𝜑𝐵𝑋)
Assertion
Ref Expression
omeunle (𝜑 → (𝑂‘(𝐴𝐵)) ≤ ((𝑂𝐴) +𝑒 (𝑂𝐵)))

Proof of Theorem omeunle
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 omeunle.a . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑋)
2 omeunle.o . . . . . . 7 (𝜑𝑂 ∈ OutMeas)
3 omeunle.x . . . . . . 7 𝑋 = dom 𝑂
42, 3unidmex 41699 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ V)
5 ssexg 5191 . . . . . 6 ((𝐴𝑋𝑋 ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
61, 4, 5syl2anc 587 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ V)
7 omeunle.b . . . . . 6 (𝜑𝐵𝑋)
8 ssexg 5191 . . . . . 6 ((𝐵𝑋𝑋 ∈ V) → 𝐵 ∈ V)
97, 4, 8syl2anc 587 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ V)
10 uniprg 4818 . . . . 5 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ V) → {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
116, 9, 10syl2anc 587 . . . 4 (𝜑 {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
1211eqcomd 2804 . . 3 (𝜑 → (𝐴𝐵) = {𝐴, 𝐵})
1312fveq2d 6649 . 2 (𝜑 → (𝑂‘(𝐴𝐵)) = (𝑂 {𝐴, 𝐵}))
14 iccssxr 12810 . . . 4 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
151, 7unssd 4113 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴𝐵) ⊆ 𝑋)
1611, 15eqsstrd 3953 . . . . 5 (𝜑 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑋)
172, 3, 16omecl 43157 . . . 4 (𝜑 → (𝑂 {𝐴, 𝐵}) ∈ (0[,]+∞))
1814, 17sseldi 3913 . . 3 (𝜑 → (𝑂 {𝐴, 𝐵}) ∈ ℝ*)
19 prfi 8779 . . . . . 6 {𝐴, 𝐵} ∈ Fin
2019elexi 3460 . . . . 5 {𝐴, 𝐵} ∈ V
2120a1i 11 . . . 4 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ∈ V)
222, 3omef 43150 . . . . 5 (𝜑𝑂:𝒫 𝑋⟶(0[,]+∞))
23 elpwg 4500 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∈ 𝒫 𝑋𝐴𝑋))
246, 23syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝒫 𝑋𝐴𝑋))
251, 24mpbird 260 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ 𝒫 𝑋)
26 elpwg 4500 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ V → (𝐵 ∈ 𝒫 𝑋𝐵𝑋))
279, 26syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵 ∈ 𝒫 𝑋𝐵𝑋))
287, 27mpbird 260 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ 𝒫 𝑋)
2925, 28jca 515 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝒫 𝑋𝐵 ∈ 𝒫 𝑋))
30 prssg 4712 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ V) → ((𝐴 ∈ 𝒫 𝑋𝐵 ∈ 𝒫 𝑋) ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝒫 𝑋))
316, 9, 30syl2anc 587 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 ∈ 𝒫 𝑋𝐵 ∈ 𝒫 𝑋) ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝒫 𝑋))
3229, 31mpbid 235 . . . . 5 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝒫 𝑋)
3322, 32fssresd 6519 . . . 4 (𝜑 → (𝑂 ↾ {𝐴, 𝐵}):{𝐴, 𝐵}⟶(0[,]+∞))
3421, 33sge0xrcl 43039 . . 3 (𝜑 → (Σ^‘(𝑂 ↾ {𝐴, 𝐵})) ∈ ℝ*)
352, 3, 1omecl 43157 . . . . 5 (𝜑 → (𝑂𝐴) ∈ (0[,]+∞))
3614, 35sseldi 3913 . . . 4 (𝜑 → (𝑂𝐴) ∈ ℝ*)
372, 3, 7omecl 43157 . . . . 5 (𝜑 → (𝑂𝐵) ∈ (0[,]+∞))
3814, 37sseldi 3913 . . . 4 (𝜑 → (𝑂𝐵) ∈ ℝ*)
3936, 38xaddcld 12684 . . 3 (𝜑 → ((𝑂𝐴) +𝑒 (𝑂𝐵)) ∈ ℝ*)
40 isfinite 9101 . . . . . . . 8 ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin ↔ {𝐴, 𝐵} ≺ ω)
4140biimpi 219 . . . . . . 7 ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin → {𝐴, 𝐵} ≺ ω)
42 sdomdom 8522 . . . . . . 7 ({𝐴, 𝐵} ≺ ω → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
4341, 42syl 17 . . . . . 6 ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
4419, 43ax-mp 5 . . . . 5 {𝐴, 𝐵} ≼ ω
4544a1i 11 . . . 4 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
462, 3, 32, 45omeunile 43159 . . 3 (𝜑 → (𝑂 {𝐴, 𝐵}) ≤ (Σ^‘(𝑂 ↾ {𝐴, 𝐵})))
4722, 32feqresmpt 6709 . . . . 5 (𝜑 → (𝑂 ↾ {𝐴, 𝐵}) = (𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑂𝑘)))
4847fveq2d 6649 . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑂 ↾ {𝐴, 𝐵})) = (Σ^‘(𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑂𝑘))))
49 fveq2 6645 . . . . 5 (𝑘 = 𝐴 → (𝑂𝑘) = (𝑂𝐴))
50 fveq2 6645 . . . . 5 (𝑘 = 𝐵 → (𝑂𝑘) = (𝑂𝐵))
516, 9, 35, 37, 49, 50sge0prle 43055 . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑂𝑘))) ≤ ((𝑂𝐴) +𝑒 (𝑂𝐵)))
5248, 51eqbrtrd 5052 . . 3 (𝜑 → (Σ^‘(𝑂 ↾ {𝐴, 𝐵})) ≤ ((𝑂𝐴) +𝑒 (𝑂𝐵)))
5318, 34, 39, 46, 52xrletrd 12545 . 2 (𝜑 → (𝑂 {𝐴, 𝐵}) ≤ ((𝑂𝐴) +𝑒 (𝑂𝐵)))
5413, 53eqbrtrd 5052 1 (𝜑 → (𝑂‘(𝐴𝐵)) ≤ ((𝑂𝐴) +𝑒 (𝑂𝐵)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  Vcvv 3441   ∪ cun 3879   ⊆ wss 3881  𝒫 cpw 4497  {cpr 4527  ∪ cuni 4800   class class class wbr 5030   ↦ cmpt 5110  dom cdm 5519   ↾ cres 5521  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  ωcom 7562   ≼ cdom 8492   ≺ csdm 8493  Fincfn 8494  0cc0 10528  +∞cpnf 10663  ℝ*cxr 10665   ≤ cle 10667   +𝑒 cxad 12495  [,]cicc 12731  Σ^csumge0 43016  OutMeascome 43143 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7443  ax-inf2 9090  ax-cnex 10584  ax-resscn 10585  ax-1cn 10586  ax-icn 10587  ax-addcl 10588  ax-addrcl 10589  ax-mulcl 10590  ax-mulrcl 10591  ax-mulcom 10592  ax-addass 10593  ax-mulass 10594  ax-distr 10595  ax-i2m1 10596  ax-1ne0 10597  ax-1rid 10598  ax-rnegex 10599  ax-rrecex 10600  ax-cnre 10601  ax-pre-lttri 10602  ax-pre-lttrn 10603  ax-pre-ltadd 10604  ax-pre-mulgt0 10605  ax-pre-sup 10606 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7563  df-1st 7673  df-2nd 7674  df-wrecs 7932  df-recs 7993  df-rdg 8031  df-1o 8087  df-oadd 8091  df-er 8274  df-en 8495  df-dom 8496  df-sdom 8497  df-fin 8498  df-sup 8892  df-oi 8960  df-card 9354  df-pnf 10668  df-mnf 10669  df-xr 10670  df-ltxr 10671  df-le 10672  df-sub 10863  df-neg 10864  df-div 11289  df-nn 11628  df-2 11690  df-3 11691  df-n0 11888  df-z 11972  df-uz 12234  df-rp 12380  df-xadd 12498  df-ico 12734  df-icc 12735  df-fz 12888  df-fzo 13031  df-seq 13367  df-exp 13428  df-hash 13689  df-cj 14452  df-re 14453  df-im 14454  df-sqrt 14588  df-abs 14589  df-clim 14839  df-sum 15037  df-sumge0 43017  df-ome 43144 This theorem is referenced by:  omelesplit  43172
 Copyright terms: Public domain W3C validator