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

Theorem ovolfs2 25087
Description: Alternative expression for the interval length function. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
ovolfs2.1 𝐺 = ((abs ∘ βˆ’ ) ∘ 𝐹)
Assertion
Ref Expression
ovolfs2 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))

Proof of Theorem ovolfs2
Dummy variables π‘₯ 𝑦 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ovolfcl 24982 . . . . 5 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ ∧ (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ ∧ (1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ≀ (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
2 ovolioo 25084 . . . . 5 (((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ ∧ (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ ∧ (1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ≀ (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))) β†’ (vol*β€˜((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))(,)(2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)))) = ((2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)) βˆ’ (1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
31, 2syl 17 . . . 4 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (vol*β€˜((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))(,)(2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)))) = ((2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)) βˆ’ (1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
4 inss2 4229 . . . . . . . . . 10 ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) βŠ† (ℝ Γ— ℝ)
5 rexpssxrxp 11258 . . . . . . . . . 10 (ℝ Γ— ℝ) βŠ† (ℝ* Γ— ℝ*)
64, 5sstri 3991 . . . . . . . . 9 ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) βŠ† (ℝ* Γ— ℝ*)
7 ffvelcdm 7083 . . . . . . . . 9 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)))
86, 7sselid 3980 . . . . . . . 8 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ (ℝ* Γ— ℝ*))
9 1st2nd2 8013 . . . . . . . 8 ((πΉβ€˜π‘›) ∈ (ℝ* Γ— ℝ*) β†’ (πΉβ€˜π‘›) = ⟨(1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)), (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))⟩)
108, 9syl 17 . . . . . . 7 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘›) = ⟨(1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)), (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))⟩)
1110fveq2d 6895 . . . . . 6 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›)) = ((,)β€˜βŸ¨(1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)), (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))⟩))
12 df-ov 7411 . . . . . 6 ((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))(,)(2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))) = ((,)β€˜βŸ¨(1st β€˜(πΉβ€˜π‘›)), (2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))⟩)
1311, 12eqtr4di 2790 . . . . 5 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›)) = ((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))(,)(2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
1413fveq2d 6895 . . . 4 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (vol*β€˜((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›))) = (vol*β€˜((1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))(,)(2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)))))
15 ovolfs2.1 . . . . 5 𝐺 = ((abs ∘ βˆ’ ) ∘ 𝐹)
1615ovolfsval 24986 . . . 4 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜π‘›) = ((2nd β€˜(πΉβ€˜π‘›)) βˆ’ (1st β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
173, 14, 163eqtr4rd 2783 . . 3 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜π‘›) = (vol*β€˜((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
1817mpteq2dva 5248 . 2 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (πΊβ€˜π‘›)) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (vol*β€˜((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›)))))
1915ovolfsf 24987 . . 3 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ 𝐺:β„•βŸΆ(0[,)+∞))
2019feqmptd 6960 . 2 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ 𝐺 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (πΊβ€˜π‘›)))
21 id 22 . . . 4 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ 𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)))
2221feqmptd 6960 . . 3 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ 𝐹 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (πΉβ€˜π‘›)))
23 ioof 13423 . . . . . 6 (,):(ℝ* Γ— ℝ*)βŸΆπ’« ℝ
2423a1i 11 . . . . 5 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ (,):(ℝ* Γ— ℝ*)βŸΆπ’« ℝ)
2524ffvelcdmda 7086 . . . 4 ((𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) ∧ π‘₯ ∈ (ℝ* Γ— ℝ*)) β†’ ((,)β€˜π‘₯) ∈ 𝒫 ℝ)
2624feqmptd 6960 . . . 4 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ (,) = (π‘₯ ∈ (ℝ* Γ— ℝ*) ↦ ((,)β€˜π‘₯)))
27 ovolf 24998 . . . . . 6 vol*:𝒫 β„βŸΆ(0[,]+∞)
2827a1i 11 . . . . 5 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ vol*:𝒫 β„βŸΆ(0[,]+∞))
2928feqmptd 6960 . . . 4 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ vol* = (𝑦 ∈ 𝒫 ℝ ↦ (vol*β€˜π‘¦)))
30 fveq2 6891 . . . 4 (𝑦 = ((,)β€˜π‘₯) β†’ (vol*β€˜π‘¦) = (vol*β€˜((,)β€˜π‘₯)))
3125, 26, 29, 30fmptco 7126 . . 3 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ (vol* ∘ (,)) = (π‘₯ ∈ (ℝ* Γ— ℝ*) ↦ (vol*β€˜((,)β€˜π‘₯))))
32 2fveq3 6896 . . 3 (π‘₯ = (πΉβ€˜π‘›) β†’ (vol*β€˜((,)β€˜π‘₯)) = (vol*β€˜((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
338, 22, 31, 32fmptco 7126 . 2 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (vol*β€˜((,)β€˜(πΉβ€˜π‘›)))))
3418, 20, 333eqtr4d 2782 1 (𝐹:β„•βŸΆ( ≀ ∩ (ℝ Γ— ℝ)) β†’ 𝐺 = ((vol* ∘ (,)) ∘ 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ∩ cin 3947  π’« cpw 4602  βŸ¨cop 4634   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231   Γ— cxp 5674   ∘ ccom 5680  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  1st c1st 7972  2nd c2nd 7973  β„cr 11108  0cc0 11109  +∞cpnf 11244  β„*cxr 11246   ≀ cle 11248   βˆ’ cmin 11443  β„•cn 12211  (,)cioo 13323  [,)cico 13325  [,]cicc 13326  abscabs 15180  vol*covol 24978
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-dju 9895  df-card 9933  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-seq 13966  df-exp 14027  df-hash 14290  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-rest 17367  df-topgen 17388  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-top 22395  df-topon 22412  df-bases 22448  df-cmp 22890  df-ovol 24980  df-vol 24981
This theorem is referenced by:  uniioombllem2  25099
  Copyright terms: Public domain W3C validator