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

Theorem ovolfs2 25619
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 25514 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((1st ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ ∧ (1st ‘(𝐹𝑛)) ≤ (2nd ‘(𝐹𝑛))))
2 ovolioo 25616 . . . . 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 4245 . . . . . . . . . 10 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ × ℝ)
5 rexpssxrxp 11303 . . . . . . . . . 10 (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
64, 5sstri 4004 . . . . . . . . 9 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
7 ffvelcdm 7100 . . . . . . . . 9 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
86, 7sselid 3992 . . . . . . . 8 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ (ℝ* × ℝ*))
9 1st2nd2 8051 . . . . . . . 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 7433 . . . . . 6 ((1st ‘(𝐹𝑛))(,)(2nd ‘(𝐹𝑛))) = ((,)‘⟨(1st ‘(𝐹𝑛)), (2nd ‘(𝐹𝑛))⟩)
1311, 12eqtr4di 2792 . . . . 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 25518 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐺𝑛) = ((2nd ‘(𝐹𝑛)) − (1st ‘(𝐹𝑛))))
173, 14, 163eqtr4rd 2785 . . 3 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐺𝑛) = (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛))))
1817mpteq2dva 5247 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐺𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛)))))
1915ovolfsf 25519 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺:ℕ⟶(0[,)+∞))
2019feqmptd 6976 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐺𝑛)))
21 id 22 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
2221feqmptd 6976 . . 3 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹𝑛)))
23 ioof 13483 . . . . . 6 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
2423a1i 11 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ)
2524ffvelcdmda 7103 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*)) → ((,)‘𝑥) ∈ 𝒫 ℝ)
2624feqmptd 6976 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → (,) = (𝑥 ∈ (ℝ* × ℝ*) ↦ ((,)‘𝑥)))
27 ovolf 25530 . . . . . 6 vol*:𝒫 ℝ⟶(0[,]+∞)
2827a1i 11 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → vol*:𝒫 ℝ⟶(0[,]+∞))
2928feqmptd 6976 . . . 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 7148 . . 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 7148 . 2 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (vol*‘((,)‘(𝐹𝑛)))))
3418, 20, 333eqtr4d 2784 1 (𝐹:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) → 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1536  wcel 2105  cin 3961  𝒫 cpw 4604  cop 4636   class class class wbr 5147  cmpt 5230   × cxp 5686  ccom 5692  wf 6558  cfv 6562  (class class class)co 7430  1st c1st 8010  2nd c2nd 8011  cr 11151  0cc0 11152  +∞cpnf 11289  *cxr 11291  cle 11293  cmin 11489  cn 12263  (,)cioo 13383  [,)cico 13385  [,]cicc 13386  abscabs 15269  vol*covol 25510
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-rep 5284  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pow 5370  ax-pr 5437  ax-un 7753  ax-inf2 9678  ax-cnex 11208  ax-resscn 11209  ax-1cn 11210  ax-icn 11211  ax-addcl 11212  ax-addrcl 11213  ax-mulcl 11214  ax-mulrcl 11215  ax-mulcom 11216  ax-addass 11217  ax-mulass 11218  ax-distr 11219  ax-i2m1 11220  ax-1ne0 11221  ax-1rid 11222  ax-rnegex 11223  ax-rrecex 11224  ax-cnre 11225  ax-pre-lttri 11226  ax-pre-lttrn 11227  ax-pre-ltadd 11228  ax-pre-mulgt0 11229  ax-pre-sup 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-int 4951  df-iun 4997  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-se 5641  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-pred 6322  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-isom 6571  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-of 7696  df-om 7887  df-1st 8012  df-2nd 8013  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8409  df-rdg 8448  df-1o 8504  df-2o 8505  df-er 8743  df-map 8866  df-pm 8867  df-en 8984  df-dom 8985  df-sdom 8986  df-fin 8987  df-fi 9448  df-sup 9479  df-inf 9480  df-oi 9547  df-dju 9938  df-card 9976  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11491  df-neg 11492  df-div 11918  df-nn 12264  df-2 12326  df-3 12327  df-n0 12524  df-z 12611  df-uz 12876  df-q 12988  df-rp 13032  df-xneg 13151  df-xadd 13152  df-xmul 13153  df-ioo 13387  df-ico 13389  df-icc 13390  df-fz 13544  df-fzo 13691  df-fl 13828  df-seq 14039  df-exp 14099  df-hash 14366  df-cj 15134  df-re 15135  df-im 15136  df-sqrt 15270  df-abs 15271  df-clim 15520  df-rlim 15521  df-sum 15719  df-rest 17468  df-topgen 17489  df-psmet 21373  df-xmet 21374  df-met 21375  df-bl 21376  df-mopn 21377  df-top 22915  df-topon 22932  df-bases 22968  df-cmp 23410  df-ovol 25512  df-vol 25513
This theorem is referenced by:  uniioombllem2  25631
  Copyright terms: Public domain W3C validator