MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ovolfs2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ovolfs2 25606
Description: Alternative expression for the interval length function. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
ovolfs2.1 𝐺 = ((abs ∘ − ) ∘ 𝐹)
Assertion
Ref Expression
ovolfs2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))

Proof of Theorem ovolfs2
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ovolfcl 25501 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((1st ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (1st ‘(𝐹𝑛)) ≤ (2nd ‘(𝐹𝑛))))
2 ovolioo 25603 . . . . 5 (((1st ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (1st ‘(𝐹𝑛)) ≤ (2nd ‘(𝐹𝑛))) → (vol*‘((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛)))) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
31, 2syl 17 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (vol*‘((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛)))) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
4 inss2 4238 . . . . . . . . . 10 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ × ℝ)
5 rexpssxrxp 11306 . . . . . . . . . 10 (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
64, 5sstri 3993 . . . . . . . . 9 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
7 ffvelcdm 7101 . . . . . . . . 9 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
86, 7sselid 3981 . . . . . . . 8 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ (ℝ* × ℝ*))
9 1st2nd2 8053 . . . . . . . 8 ((𝐹𝑛) ∈ (ℝ* × ℝ*) → (𝐹𝑛) = ⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
108, 9syl 17 . . . . . . 7 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) = ⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
1110fveq2d 6910 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((,)‘(𝐹𝑛)) = ((,)‘⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩))
12 df-ov 7434 . . . . . 6 ((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛))) = ((,)‘⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
1311, 12eqtr4di 2795 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((,)‘(𝐹𝑛)) = ((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛))))
1413fveq2d 6910 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))) = (vol*‘((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛)))))
15 ovolfs2.1 . . . . 5 𝐺 = ((abs ∘ − ) ∘ 𝐹)
1615ovolfsval 25505 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐺𝑛) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
173, 14, 163eqtr4rd 2788 . . 3 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐺𝑛) = (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))))
1817mpteq2dva 5242 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐺𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛)))))
1915ovolfsf 25506 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺:ℕ⟶(0[,)+∞))
2019feqmptd 6977 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐺𝑛)))
21 id 22 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
2221feqmptd 6977 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹𝑛)))
23 ioof 13487 . . . . . 6 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
2423a1i 11 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ)
2524ffvelcdmda 7104 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*)) → ((,)‘𝑥) ∈ 𝒫 ℝ)
2624feqmptd 6977 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (,) = (𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*) ↦ ((,)‘𝑥)))
27 ovolf 25517 . . . . . 6 vol*:𝒫 ℝ⟶(0[,]+∞)
2827a1i 11 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → vol*:𝒫 ℝ⟶(0[,]+∞))
2928feqmptd 6977 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → vol* = (𝑦 ∈ 𝒫 ℝ ↦ (vol*‘𝑦)))
30 fveq2 6906 . . . 4 (𝑦 = ((,)‘𝑥) → (vol*‘𝑦) = (vol*‘((,)‘𝑥)))
3125, 26, 29, 30fmptco 7149 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (vol* ∘ (,)) = (𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*) ↦ (vol*‘((,)‘𝑥))))
32 2fveq3 6911 . . 3 (𝑥 = (𝐹𝑛) → (vol*‘((,)‘𝑥)) = (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))))
338, 22, 31, 32fmptco 7149 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛)))))
3418, 20, 333eqtr4d 2787 1 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  cin 3950  𝒫 cpw 4600  cop 4632   class class class wbr 5143  cmpt 5225   × cxp 5683  ccom 5689  wf 6557  cfv 6561  (class class class)co 7431  1st c1st 8012  2nd c2nd 8013  cr 11154  0cc0 11155  +∞cpnf 11292  *cxr 11294  cle 11296  cmin 11492  cn 12266  (,)cioo 13387  [,)cico 13389  [,]cicc 13390  abscabs 15273  vol*covol 25497
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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-inf2 9681  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-er 8745  df-map 8868  df-pm 8869  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-fi 9451  df-sup 9482  df-inf 9483  df-oi 9550  df-dju 9941  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-q 12991  df-rp 13035  df-xneg 13154  df-xadd 13155  df-xmul 13156  df-ioo 13391  df-ico 13393  df-icc 13394  df-fz 13548  df-fzo 13695  df-fl 13832  df-seq 14043  df-exp 14103  df-hash 14370  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-clim 15524  df-rlim 15525  df-sum 15723  df-rest 17467  df-topgen 17488  df-psmet 21356  df-xmet 21357  df-met 21358  df-bl 21359  df-mopn 21360  df-top 22900  df-topon 22917  df-bases 22953  df-cmp 23395  df-ovol 25499  df-vol 25500
This theorem is referenced by:  uniioombllem2  25618
  Copyright terms: Public domain W3C validator