Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  omsmeas Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem omsmeas 30853
Description: The restriction of a constructed outer measure to Catatheodory measurable sets is a measure. This theorem allows to construct measures from pre-measures with the required characteristics, as for the Lebesgue measure. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-May-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
omsmeas.m 𝑀 = (toOMeas‘𝑅)
omsmeas.s 𝑆 = (toCaraSiga‘𝑀)
omsmeas.o (𝜑𝑄𝑉)
omsmeas.r (𝜑𝑅:𝑄⟶(0[,]+∞))
omsmeas.d (𝜑 → ∅ ∈ dom 𝑅)
omsmeas.0 (𝜑 → (𝑅‘∅) = 0)
Assertion
Ref Expression
omsmeas (𝜑 → (𝑀𝑆) ∈ (measures‘𝑆))

Proof of Theorem omsmeas
Dummy variables 𝑒 𝑓 𝑥 𝑦 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 omsmeas.o . . . . . 6 (𝜑𝑄𝑉)
2 omsmeas.r . . . . . 6 (𝜑𝑅:𝑄⟶(0[,]+∞))
3 omsf 30826 . . . . . 6 ((𝑄𝑉𝑅:𝑄⟶(0[,]+∞)) → (toOMeas‘𝑅):𝒫 dom 𝑅⟶(0[,]+∞))
41, 2, 3syl2anc 579 . . . . 5 (𝜑 → (toOMeas‘𝑅):𝒫 dom 𝑅⟶(0[,]+∞))
5 omsmeas.m . . . . . . 7 𝑀 = (toOMeas‘𝑅)
65a1i 11 . . . . . 6 (𝜑𝑀 = (toOMeas‘𝑅))
72fdmd 6234 . . . . . . . . 9 (𝜑 → dom 𝑅 = 𝑄)
87eqcomd 2771 . . . . . . . 8 (𝜑𝑄 = dom 𝑅)
98unieqd 4606 . . . . . . 7 (𝜑 𝑄 = dom 𝑅)
109pweqd 4322 . . . . . 6 (𝜑 → 𝒫 𝑄 = 𝒫 dom 𝑅)
116, 10feq12d 6213 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀:𝒫 𝑄⟶(0[,]+∞) ↔ (toOMeas‘𝑅):𝒫 dom 𝑅⟶(0[,]+∞)))
124, 11mpbird 248 . . . 4 (𝜑𝑀:𝒫 𝑄⟶(0[,]+∞))
13 omsmeas.s . . . . 5 𝑆 = (toCaraSiga‘𝑀)
14 uniexg 7157 . . . . . . 7 (𝑄𝑉 𝑄 ∈ V)
151, 14syl 17 . . . . . 6 (𝜑 𝑄 ∈ V)
1615, 12carsgcl 30834 . . . . 5 (𝜑 → (toCaraSiga‘𝑀) ⊆ 𝒫 𝑄)
1713, 16syl5eqss 3811 . . . 4 (𝜑𝑆 ⊆ 𝒫 𝑄)
1812, 17fssresd 6255 . . 3 (𝜑 → (𝑀𝑆):𝑆⟶(0[,]+∞))
19 omsmeas.d . . . . . . . 8 (𝜑 → ∅ ∈ dom 𝑅)
20 omsmeas.0 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅‘∅) = 0)
215, 1, 2, 19, 20oms0 30827 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
2215, 12, 210elcarsg 30837 . . . . . 6 (𝜑 → ∅ ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
2322, 13syl6eleqr 2855 . . . . 5 (𝜑 → ∅ ∈ 𝑆)
24 fvres 6398 . . . . 5 (∅ ∈ 𝑆 → ((𝑀𝑆)‘∅) = (𝑀‘∅))
2523, 24syl 17 . . . 4 (𝜑 → ((𝑀𝑆)‘∅) = (𝑀‘∅))
2625, 21eqtrd 2799 . . 3 (𝜑 → ((𝑀𝑆)‘∅) = 0)
27 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑔𝑓
28 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑓𝑔
29 id 22 . . . . . . . 8 (𝑓 = 𝑔𝑓 = 𝑔)
3027, 28, 29cbvdisj 4789 . . . . . . 7 (Disj 𝑓𝑒 𝑓Disj 𝑔𝑒 𝑔)
3130anbi2i 616 . . . . . 6 ((𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓) ↔ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔))
321ad2antrr 717 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑄𝑉)
332ad2antrr 717 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑅:𝑄⟶(0[,]+∞))
34 simplr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒 ∈ 𝒫 𝑆)
3534elpwid 4329 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒𝑆)
3617ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑆 ⊆ 𝒫 𝑄)
3735, 36sstrd 3773 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒 ⊆ 𝒫 𝑄)
3837sselda 3763 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑄)
3938elpwid 4329 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → 𝑓 𝑄)
40 simprl 787 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒 ≼ ω)
415, 32, 33, 39, 40omssubadd 30830 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (𝑀 𝑓𝑒 𝑓) ≤ Σ*𝑓𝑒(𝑀𝑓))
4215ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑄 ∈ V)
4312ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑀:𝒫 𝑄⟶(0[,]+∞))
4421ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (𝑀‘∅) = 0)
45 uniiun 4731 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑥 = 𝑦𝑥 𝑦
4645fveq2i 6382 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 𝑥) = (𝑀 𝑦𝑥 𝑦)
4713ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → 𝑄𝑉)
4823ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → 𝑅:𝑄⟶(0[,]+∞))
49 simpl3 1246 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄)
50 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑥)
5149, 50sseldd 3764 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦 ∈ 𝒫 𝑄)
5251elpwid 4329 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦 𝑄)
53 simp2 1167 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → 𝑥 ≼ ω)
545, 47, 48, 52, 53omssubadd 30830 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → (𝑀 𝑦𝑥 𝑦) ≤ Σ*𝑦𝑥(𝑀𝑦))
5546, 54syl5eqbr 4846 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → (𝑀 𝑥) ≤ Σ*𝑦𝑥(𝑀𝑦))
56553adant1r 1223 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → (𝑀 𝑥) ≤ Σ*𝑦𝑥(𝑀𝑦))
57563adant1r 1223 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑥 ≼ ω ∧ 𝑥 ⊆ 𝒫 𝑄) → (𝑀 𝑥) ≤ Σ*𝑦𝑥(𝑀𝑦))
5813ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → 𝑄𝑉)
5923ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → 𝑅:𝑄⟶(0[,]+∞))
60 simp2 1167 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → 𝑥𝑦)
61 elpwi 4327 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ 𝒫 𝑄𝑦 𝑄)
62613ad2ant3 1165 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → 𝑦 𝑄)
635, 58, 59, 60, 62omsmon 30828 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → (𝑀𝑥) ≤ (𝑀𝑦))
64633adant1r 1223 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → (𝑀𝑥) ≤ (𝑀𝑦))
65643adant1r 1223 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑥𝑦𝑦 ∈ 𝒫 𝑄) → (𝑀𝑥) ≤ (𝑀𝑦))
66 elpwi 4327 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑒 ∈ 𝒫 𝑆𝑒𝑆)
6766ad2antlr 718 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒𝑆)
6867, 13syl6sseq 3813 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒 ⊆ (toCaraSiga‘𝑀))
6942, 43, 44, 57, 65, 40, 68carsgclctun 30851 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒 ∈ (toCaraSiga‘𝑀))
7069, 13syl6eleqr 2855 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → 𝑒𝑆)
71 fvres 6398 . . . . . . . . . . 11 ( 𝑒𝑆 → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = (𝑀 𝑒))
72 uniiun 4731 . . . . . . . . . . . 12 𝑒 = 𝑓𝑒 𝑓
7372fveq2i 6382 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 𝑒) = (𝑀 𝑓𝑒 𝑓)
7471, 73syl6eq 2815 . . . . . . . . . 10 ( 𝑒𝑆 → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = (𝑀 𝑓𝑒 𝑓))
7570, 74syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = (𝑀 𝑓𝑒 𝑓))
76 nfv 2009 . . . . . . . . . 10 𝑓((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔))
7767sselda 3763 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → 𝑓𝑆)
78 fvres 6398 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓𝑆 → ((𝑀𝑆)‘𝑓) = (𝑀𝑓))
7977, 78syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → ((𝑀𝑆)‘𝑓) = (𝑀𝑓))
8079ralrimiva 3113 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ∀𝑓𝑒 ((𝑀𝑆)‘𝑓) = (𝑀𝑓))
8176, 80esumeq2d 30567 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) = Σ*𝑓𝑒(𝑀𝑓))
8241, 75, 813brtr4d 4843 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ≤ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓))
83 snex 5066 . . . . . . . . . . . . 13 {∅} ∈ V
8483a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → {∅} ∈ V)
8543adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → 𝑀:𝒫 𝑄⟶(0[,]+∞))
8685, 38ffvelrnd 6554 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → (𝑀𝑓) ∈ (0[,]+∞))
87 elsni 4353 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 ∈ {∅} → 𝑓 = ∅)
8887fveq2d 6383 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ {∅} → (𝑀𝑓) = (𝑀‘∅))
8988, 44sylan9eqr 2821 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓 ∈ {∅}) → (𝑀𝑓) = 0)
9034, 84, 86, 89esumpad2 30586 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓 ∈ (𝑒 ∖ {∅})(𝑀𝑓) = Σ*𝑓𝑒(𝑀𝑓))
91 neldifsnd 4480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ¬ ∅ ∈ (𝑒 ∖ {∅}))
92 difss 3901 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑒 ∖ {∅}) ⊆ 𝑒
93 ssdomg 8210 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑒 ∈ 𝒫 𝑆 → ((𝑒 ∖ {∅}) ⊆ 𝑒 → (𝑒 ∖ {∅}) ≼ 𝑒))
9434, 92, 93mpisyl 21 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (𝑒 ∖ {∅}) ≼ 𝑒)
95 domtr 8217 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑒 ∖ {∅}) ≼ 𝑒𝑒 ≼ ω) → (𝑒 ∖ {∅}) ≼ ω)
9694, 40, 95syl2anc 579 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (𝑒 ∖ {∅}) ≼ ω)
9768ssdifssd 3912 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (𝑒 ∖ {∅}) ⊆ (toCaraSiga‘𝑀))
98 simprr 789 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Disj 𝑔𝑒 𝑔)
99 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦𝑔
100 nfcv 2907 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑔𝑦
101 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑔 = 𝑦𝑔 = 𝑦)
10299, 100, 101cbvdisj 4789 . . . . . . . . . . . . . 14 (Disj 𝑔𝑒 𝑔Disj 𝑦𝑒 𝑦)
10398, 102sylib 209 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Disj 𝑦𝑒 𝑦)
104 disjss1 4785 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑒 ∖ {∅}) ⊆ 𝑒 → (Disj 𝑦𝑒 𝑦Disj 𝑦 ∈ (𝑒 ∖ {∅})𝑦))
10592, 103, 104mpsyl 68 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Disj 𝑦 ∈ (𝑒 ∖ {∅})𝑦)
10642, 43, 44, 57, 91, 96, 97, 105, 65carsggect 30848 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓 ∈ (𝑒 ∖ {∅})(𝑀𝑓) ≤ (𝑀 (𝑒 ∖ {∅})))
10790, 106eqbrtrrd 4835 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓𝑒(𝑀𝑓) ≤ (𝑀 (𝑒 ∖ {∅})))
108 unidif0 4998 . . . . . . . . . . 11 (𝑒 ∖ {∅}) = 𝑒
109108fveq2i 6382 . . . . . . . . . 10 (𝑀 (𝑒 ∖ {∅})) = (𝑀 𝑒)
110107, 109syl6breq 4852 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓𝑒(𝑀𝑓) ≤ (𝑀 𝑒))
11170, 71syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = (𝑀 𝑒))
112110, 81, 1113brtr4d 4843 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ≤ ((𝑀𝑆)‘ 𝑒))
11382, 112jca 507 . . . . . . 7 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ≤ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∧ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ≤ ((𝑀𝑆)‘ 𝑒)))
114 iccssxr 12463 . . . . . . . . 9 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
11518ad2antrr 717 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (𝑀𝑆):𝑆⟶(0[,]+∞))
116115, 70ffvelrnd 6554 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ∈ (0[,]+∞))
117114, 116sseldi 3761 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ∈ ℝ*)
118115adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → (𝑀𝑆):𝑆⟶(0[,]+∞))
119118, 77ffvelrnd 6554 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) ∧ 𝑓𝑒) → ((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ (0[,]+∞))
120119ralrimiva 3113 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ∀𝑓𝑒 ((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ (0[,]+∞))
121 nfcv 2907 . . . . . . . . . . 11 𝑓𝑒
122121esumcl 30560 . . . . . . . . . 10 ((𝑒 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∀𝑓𝑒 ((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ (0[,]+∞)) → Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ (0[,]+∞))
12334, 120, 122syl2anc 579 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ (0[,]+∞))
124114, 123sseldi 3761 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ ℝ*)
125 xrletri3 12192 . . . . . . . 8 ((((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ∈ ℝ* ∧ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∈ ℝ*) → (((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ↔ (((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ≤ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∧ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ≤ ((𝑀𝑆)‘ 𝑒))))
126117, 124, 125syl2anc 579 . . . . . . 7 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → (((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ↔ (((𝑀𝑆)‘ 𝑒) ≤ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ∧ Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓) ≤ ((𝑀𝑆)‘ 𝑒))))
127113, 126mpbird 248 . . . . . 6 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑔𝑒 𝑔)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓))
12831, 127sylan2b 587 . . . . 5 (((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ (𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓)) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓))
129128ex 401 . . . 4 ((𝜑𝑒 ∈ 𝒫 𝑆) → ((𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓)))
130129ralrimiva 3113 . . 3 (𝜑 → ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑆((𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓)))
13118, 26, 1303jca 1158 . 2 (𝜑 → ((𝑀𝑆):𝑆⟶(0[,]+∞) ∧ ((𝑀𝑆)‘∅) = 0 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑆((𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓))))
13215, 12, 21, 55, 63carsgsiga 30852 . . . 4 (𝜑 → (toCaraSiga‘𝑀) ∈ (sigAlgebra‘ 𝑄))
13313, 132syl5eqel 2848 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ (sigAlgebra‘ 𝑄))
134 elrnsiga 30657 . . 3 (𝑆 ∈ (sigAlgebra‘ 𝑄) → 𝑆 ran sigAlgebra)
135 ismeas 30730 . . 3 (𝑆 ran sigAlgebra → ((𝑀𝑆) ∈ (measures‘𝑆) ↔ ((𝑀𝑆):𝑆⟶(0[,]+∞) ∧ ((𝑀𝑆)‘∅) = 0 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑆((𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓)))))
136133, 134, 1353syl 18 . 2 (𝜑 → ((𝑀𝑆) ∈ (measures‘𝑆) ↔ ((𝑀𝑆):𝑆⟶(0[,]+∞) ∧ ((𝑀𝑆)‘∅) = 0 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝒫 𝑆((𝑒 ≼ ω ∧ Disj 𝑓𝑒 𝑓) → ((𝑀𝑆)‘ 𝑒) = Σ*𝑓𝑒((𝑀𝑆)‘𝑓)))))
137131, 136mpbird 248 1 (𝜑 → (𝑀𝑆) ∈ (measures‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wral 3055  Vcvv 3350  cdif 3731  wss 3734  c0 4081  𝒫 cpw 4317  {csn 4336   cuni 4596   ciun 4678  Disj wdisj 4779   class class class wbr 4811  dom cdm 5279  ran crn 5280  cres 5281  wf 6066  cfv 6070  (class class class)co 6846  ωcom 7267  cdom 8162  0cc0 10193  +∞cpnf 10329  *cxr 10331  cle 10333  [,]cicc 12385  Σ*cesum 30557  sigAlgebracsiga 30638  measurescmeas 30726  toOMeascoms 30821  toCaraSigaccarsg 30831
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4932  ax-sep 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7151  ax-reg 8708  ax-inf2 8757  ax-cc 9514  ax-ac2 9542  ax-cnex 10249  ax-resscn 10250  ax-1cn 10251  ax-icn 10252  ax-addcl 10253  ax-addrcl 10254  ax-mulcl 10255  ax-mulrcl 10256  ax-mulcom 10257  ax-addass 10258  ax-mulass 10259  ax-distr 10260  ax-i2m1 10261  ax-1ne0 10262  ax-1rid 10263  ax-rnegex 10264  ax-rrecex 10265  ax-cnre 10266  ax-pre-lttri 10267  ax-pre-lttrn 10268  ax-pre-ltadd 10269  ax-pre-mulgt0 10270  ax-pre-sup 10271  ax-addf 10272  ax-mulf 10273
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-int 4636  df-iun 4680  df-iin 4681  df-disj 4780  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-se 5239  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-isom 6079  df-riota 6807  df-ov 6849  df-oprab 6850  df-mpt2 6851  df-of 7099  df-om 7268  df-1st 7370  df-2nd 7371  df-supp 7502  df-wrecs 7614  df-recs 7676  df-rdg 7714  df-1o 7768  df-2o 7769  df-oadd 7772  df-er 7951  df-map 8066  df-pm 8067  df-ixp 8118  df-en 8165  df-dom 8166  df-sdom 8167  df-fin 8168  df-fsupp 8487  df-fi 8528  df-sup 8559  df-inf 8560  df-oi 8626  df-r1 8846  df-rank 8847  df-card 9020  df-acn 9023  df-ac 9194  df-cda 9247  df-pnf 10334  df-mnf 10335  df-xr 10336  df-ltxr 10337  df-le 10338  df-sub 10526  df-neg 10527  df-div 10943  df-nn 11279  df-2 11339  df-3 11340  df-4 11341  df-5 11342  df-6 11343  df-7 11344  df-8 11345  df-9 11346  df-n0 11543  df-xnn0 11615  df-z 11629  df-dec 11746  df-uz 11892  df-q 11995  df-rp 12034  df-xneg 12151  df-xadd 12152  df-xmul 12153  df-ioo 12386  df-ioc 12387  df-ico 12388  df-icc 12389  df-fz 12539  df-fzo 12679  df-fl 12806  df-mod 12882  df-seq 13014  df-exp 13073  df-fac 13270  df-bc 13299  df-hash 13327  df-shft 14106  df-cj 14138  df-re 14139  df-im 14140  df-sqrt 14274  df-abs 14275  df-limsup 14501  df-clim 14518  df-rlim 14519  df-sum 14716  df-ef 15094  df-sin 15096  df-cos 15097  df-pi 15099  df-struct 16146  df-ndx 16147  df-slot 16148  df-base 16150  df-sets 16151  df-ress 16152  df-plusg 16241  df-mulr 16242  df-starv 16243  df-sca 16244  df-vsca 16245  df-ip 16246  df-tset 16247  df-ple 16248  df-ds 16250  df-unif 16251  df-hom 16252  df-cco 16253  df-rest 16363  df-topn 16364  df-0g 16382  df-gsum 16383  df-topgen 16384  df-pt 16385  df-prds 16388  df-ordt 16441  df-xrs 16442  df-qtop 16447  df-imas 16448  df-xps 16450  df-mre 16526  df-mrc 16527  df-acs 16529  df-ps 17480  df-tsr 17481  df-plusf 17521  df-mgm 17522  df-sgrp 17564  df-mnd 17575  df-mhm 17615  df-submnd 17616  df-grp 17706  df-minusg 17707  df-sbg 17708  df-mulg 17822  df-subg 17869  df-cntz 18027  df-cmn 18475  df-abl 18476  df-mgp 18771  df-ur 18783  df-ring 18830  df-cring 18831  df-subrg 19061  df-abv 19100  df-lmod 19148  df-scaf 19149  df-sra 19460  df-rgmod 19461  df-psmet 20025  df-xmet 20026  df-met 20027  df-bl 20028  df-mopn 20029  df-fbas 20030  df-fg 20031  df-cnfld 20034  df-top 20992  df-topon 21009  df-topsp 21031  df-bases 21044  df-cld 21117  df-ntr 21118  df-cls 21119  df-nei 21196  df-lp 21234  df-perf 21235  df-cn 21325  df-cnp 21326  df-haus 21413  df-tx 21659  df-hmeo 21852  df-fil 21943  df-fm 22035  df-flim 22036  df-flf 22037  df-tmd 22169  df-tgp 22170  df-tsms 22223  df-trg 22256  df-xms 22418  df-ms 22419  df-tms 22420  df-nm 22680  df-ngp 22681  df-nrg 22683  df-nlm 22684  df-ii 22973  df-cncf 22974  df-limc 23935  df-dv 23936  df-log 24608  df-esum 30558  df-siga 30639  df-meas 30727  df-oms 30822  df-carsg 30832
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator