Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ovnsubaddlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ovnsubaddlem2 47854
Description: (voln*‘𝑋) is subadditive. Proposition 115D (a)(iv) of [Fremlin1] p. 31 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
ovnsubaddlem2.x (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
ovnsubaddlem2.n0 (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
ovnsubaddlem2.a (𝜑 → 𝐴:ℕ⟶𝒫 (ℝ ↑m 𝑋))
ovnsubaddlem2.e (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
ovnsubaddlem2.z 𝑍 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑖 ∈ (((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↑m ℕ)(𝑎 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (([,) ∘ (𝑖‘𝑗))‘𝑘) ∧ 𝑧 = (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ (𝑖‘𝑗))‘𝑘)))))})
ovnsubaddlem2.c 𝐶 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) ↦ {𝑙 ∈ (((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↑m ℕ) ∣ 𝑎 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (([,) ∘ (𝑙‘𝑗))‘𝑘)})
ovnsubaddlem2.l 𝐿 = (ℎ ∈ ((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘)))
ovnsubaddlem2.d 𝐷 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) ↦ (𝑒 ∈ ℝ+ ↦ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +e 𝑒)}))
Assertion
Ref Expression
ovnsubaddlem2 (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑒,𝑖,𝑗,𝑛   𝐴,𝑘,𝑙,𝑎,𝑖,𝑗,𝑛   𝑧,𝐴,𝑎,𝑖,𝑗,𝑘,𝑛   𝐶,𝑎,𝑒,𝑖   𝐷,𝑎,𝑒,𝑖,𝑗,𝑛   𝐷,𝑘   𝐸,𝑎,𝑒,𝑖,𝑗,𝑛   𝑘,𝐸   𝐿,𝑎,𝑒,𝑖,𝑗,𝑛   𝑋,𝑎,𝑒,𝑖,𝑗,𝑛   ℎ,𝑋,𝑘,𝑖,𝑗   𝑋,𝑙   𝑧,𝑋   𝜑,𝑎,𝑒,𝑖,𝑗,𝑛   𝜑,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧, ℎ, 𝑙)   𝐴(ℎ)   𝐶(𝑧, ℎ, 𝑗, 𝑘, 𝑛, 𝑙)   𝐷(𝑧, ℎ, 𝑙)   𝐸(𝑧, ℎ, 𝑙)   𝐿(𝑧, ℎ, 𝑘, 𝑙)   𝑍(𝑧, 𝑒, ℎ, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑛, 𝑎, 𝑙)

Proof of Theorem ovnsubaddlem2
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑚 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvex 6929 . . . 4 ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ∈ V
2 nnenom 14163 . . . 4 ℕ ≈ ω
31, 2axcc3 10555 . . 3 ∃𝑔(𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
4 simprl 783 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))) → 𝑔 Fn ℕ)
5 nfv 1949 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑛𝜑
6 nfra1 3290 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑛∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
75, 6nfan 1934 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑛(𝜑 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
8 rspa 3255 . . . . . . . . . . 11 ((∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
98adantll 727 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
10 ovnsubaddlem2.x . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
1110adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ Fin)
12 ovnsubaddlem2.n0 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
1312adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑋 ≠ ∅)
14 ovnsubaddlem2.a . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝐴:ℕ⟶𝒫 (ℝ ↑m 𝑋))
1514adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝐴:ℕ⟶𝒫 (ℝ ↑m 𝑋))
16 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ)
1715, 16ffvelcdmd 7117 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑛) ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋))
18 elpwi 4567 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴‘𝑛) ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) → (𝐴‘𝑛) ⊆ (ℝ ↑m 𝑋))
1917, 18syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑛) ⊆ (ℝ ↑m 𝑋))
20 ovnsubaddlem2.e . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
2120adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝐸 ∈ ℝ+)
22 nnnn0 12653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ0)
23 2nn 12456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ ℕ
2423a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℕ)
25 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ0 → 𝑛 ∈ ℕ0)
26 nnexpcl 14257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2↑𝑛) ∈ ℕ)
2724, 25, 26syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ0 → (2↑𝑛) ∈ ℕ)
28 nnrp 13172 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2↑𝑛) ∈ ℕ → (2↑𝑛) ∈ ℝ+)
2927, 28syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ0 → (2↑𝑛) ∈ ℝ+)
3022, 29syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → (2↑𝑛) ∈ ℝ+)
3130adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (2↑𝑛) ∈ ℝ+)
3221, 31rpdivcld 13221 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐸 / (2↑𝑛)) ∈ ℝ+)
33 ovnsubaddlem2.c . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐶 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) ↦ {𝑙 ∈ (((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↑m ℕ) ∣ 𝑎 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (([,) ∘ (𝑙‘𝑗))‘𝑘)})
34 ovnsubaddlem2.l . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐿 = (ℎ ∈ ((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘)))
35 ovnsubaddlem2.d . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) ↦ (𝑒 ∈ ℝ+ ↦ {𝑖 ∈ (𝐶‘𝑎) ∣ (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ (𝐿‘(𝑖‘𝑗)))) ≤ (((voln*‘𝑋)‘𝑎) +e 𝑒)}))
3611, 13, 19, 32, 33, 34, 35ovncvrrp 47847 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑖 𝑖 ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
37 n0 4303 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ ↔ ∃𝑖 𝑖 ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
3836, 37sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅)
3938adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅)
40 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
4139, 40mpd 16 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
4241ex 418 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
4342adantlr 728 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
449, 43mpd 16 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
4544ex 418 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → (𝑛 ∈ ℕ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
467, 45ralrimi 3264 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
4746adantrl 729 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))) → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
484, 47jca 521 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))) → (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
4948ex 418 . . . 4 (𝜑 → ((𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))))
5049eximdv 1952 . . 3 (𝜑 → (∃𝑔(𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ≠ ∅ → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → ∃𝑔(𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))))
513, 50mpi 21 . 2 (𝜑 → ∃𝑔(𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
52 simpl 488 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → 𝜑)
53 simprl 783 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → 𝑔 Fn ℕ)
54 simprr 785 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
55 nnf1oxpnn 46483 . . . . . 6 ∃𝑓 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)
56 simpl1 1210 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝜑)
57 simpl2 1211 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑔 Fn ℕ)
58 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑞 = 𝑛 → (𝑔‘𝑞) = (𝑔‘𝑛))
59 2fveq3 6921 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑞 = 𝑛 → (𝐷‘(𝐴‘𝑞)) = (𝐷‘(𝐴‘𝑛)))
60 oveq2 7459 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑞 = 𝑛 → (2↑𝑞) = (2↑𝑛))
6160oveq2d 7467 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑞 = 𝑛 → (𝐸 / (2↑𝑞)) = (𝐸 / (2↑𝑛)))
6259, 61fveq12d 6923 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑞 = 𝑛 → ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))) = ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
6358, 62eleq12d 2858 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑛 → ((𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))) ↔ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))))
6463cbvralvw 3244 . . . . . . . . . . . 12 (∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))) ↔ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
6564biimpri 231 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) → ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))))
66653ad2ant3 1153 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))))
6766adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))))
68 simpr 490 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ))
6910adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑋 ∈ Fin)
70693ad2antl1 1204 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑋 ∈ Fin)
7112adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑋 ≠ ∅)
72713ad2antl1 1204 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑋 ≠ ∅)
7314adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝐴:ℕ⟶𝒫 (ℝ ↑m 𝑋))
74733ad2antl1 1204 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝐴:ℕ⟶𝒫 (ℝ ↑m 𝑋))
7520adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝐸 ∈ ℝ+)
76753ad2antl1 1204 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝐸 ∈ ℝ+)
77 ovnsubaddlem2.z . . . . . . . . . 10 𝑍 = (𝑎 ∈ 𝒫 (ℝ ↑m 𝑋) ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑖 ∈ (((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↑m ℕ)(𝑎 ⊆ ∪ 𝑗 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 (([,) ∘ (𝑖‘𝑗))‘𝑘) ∧ 𝑧 = (Σ^‘(𝑗 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ (𝑖‘𝑗))‘𝑘)))))})
78 coeq2 5847 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝑖 → ([,) ∘ ℎ) = ([,) ∘ 𝑖))
7978fveq1d 6918 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝑖 → (([,) ∘ ℎ)‘𝑘) = (([,) ∘ 𝑖)‘𝑘))
8079fveq2d 6920 . . . . . . . . . . . . 13 (ℎ = 𝑖 → (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘)) = (vol‘(([,) ∘ 𝑖)‘𝑘)))
8180prodeq2ad 46877 . . . . . . . . . . . 12 (ℎ = 𝑖 → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘)) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ 𝑖)‘𝑘)))
8281cbvmptv 5215 . . . . . . . . . . 11 (ℎ ∈ ((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ ℎ)‘𝑘))) = (𝑖 ∈ ((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ 𝑖)‘𝑘)))
8334, 82eqtri 2786 . . . . . . . . . 10 𝐿 = (𝑖 ∈ ((ℝ × ℝ) ↑m 𝑋) ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(([,) ∘ 𝑖)‘𝑘)))
8464biimpi 219 . . . . . . . . . . . . 13 (∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞))) → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
85843ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
8685ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
87 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ)
88 rspa 3255 . . . . . . . . . . 11 ((∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
8986, 87, 88syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))
90 simpr 490 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ))
91 2fveq3 6921 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑚 → (1st ‘(𝑓‘𝑞)) = (1st ‘(𝑓‘𝑚)))
9291fveq2d 6920 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑚 → (𝑔‘(1st ‘(𝑓‘𝑞))) = (𝑔‘(1st ‘(𝑓‘𝑚))))
93 2fveq3 6921 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑚 → (2nd ‘(𝑓‘𝑞)) = (2nd ‘(𝑓‘𝑚)))
9492, 93fveq12d 6923 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑚 → ((𝑔‘(1st ‘(𝑓‘𝑞)))‘(2nd ‘(𝑓‘𝑞))) = ((𝑔‘(1st ‘(𝑓‘𝑚)))‘(2nd ‘(𝑓‘𝑚))))
9594cbvmptv 5215 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℕ ↦ ((𝑔‘(1st ‘(𝑓‘𝑞)))‘(2nd ‘(𝑓‘𝑞)))) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((𝑔‘(1st ‘(𝑓‘𝑚)))‘(2nd ‘(𝑓‘𝑚))))
9670, 72, 74, 76, 77, 33, 83, 35, 89, 90, 95ovnsubaddlem1 47853 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ (𝑔‘𝑞) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑞))‘(𝐸 / (2↑𝑞)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸))
9756, 57, 67, 68, 96syl31anc 1401 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) ∧ 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ)) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸))
9897ex 418 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → (𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸)))
9998exlimdv 1968 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → (∃𝑓 𝑓:ℕ⟶1-1onto(ℕ × ℕ) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸)))
10055, 99mpi 21 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸))
10152, 53, 54, 100syl3anc 1399 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛))))) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸))
102101ex 418 . . 3 (𝜑 → ((𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸)))
103102exlimdv 1968 . 2 (𝜑 → (∃𝑔(𝑔 Fn ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ∈ ((𝐷‘(𝐴‘𝑛))‘(𝐸 / (2↑𝑛)))) → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸)))
10451, 103mpd 16 1 (𝜑 → ((voln*‘𝑋)‘∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝐴‘𝑛)) ≤ ((Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln*‘𝑋)‘(𝐴‘𝑛)))) +e 𝐸))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416   ⊆ wss 3900  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  ∪ ciun 4956   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192   × cxp 5656   ∘ ccom 5662   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ⟶1-1ontowf1o 6565  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  1st c1st 8033  2nd c2nd 8034   ↑m cmap 8885  Xcixp 8963  Fincfn 9011  ℝcr 11238  ℝ*cxr 11381   ≤ cle 11383   / cdiv 12013  ℕcn 12375  2c2 12437  ℕ0cn0 12646  ℝ+crp 13160   +e cxad 13279  [,)cico 13518  ↑cexp 14244  ∏cprod 16116  volcvol 25839  Σ^csumge0 47645  voln*covoln 47819
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cc 10552  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-disj 5076  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-map 8887  df-pm 8888  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-dju 10019  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ioo 13520  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-fl 13972  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-clim 15699  df-rlim 15700  df-sum 15898  df-prod 16117  df-rest 17643  df-topgen 17664  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-top 23267  df-topon 23284  df-bases 23319  df-cmp 23760  df-ovol 25840  df-vol 25841  df-sumge0 47646  df-ovoln 47820
This theorem is used by:  ovnsubadd  47855
  Copyright terms: Public domain W3C validator