MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ovolicc2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ovolicc2 25898
Description: The measure of a closed interval is upper bounded by its length. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ovolicc.1 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
ovolicc.2 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
ovolicc.3 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
ovolicc2.m 𝑀 = {𝑦 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑦 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))}
Assertion
Ref Expression
ovolicc2 (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ≤ (vol*‘(𝐴[,]𝐵)))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑓,𝐴   𝐵,𝑓,𝑦   𝑦,𝑀   𝜑,𝑓,𝑦
Allowed substitution hint:   𝑀(𝑓)

Proof of Theorem ovolicc2
Dummy variables 𝑔 𝑘 𝑡 𝑢 𝑣 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ovolicc2.m . . . . . 6 𝑀 = {𝑦 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑦 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))}
21elovolm 25851 . . . . 5 (𝑧 ∈ 𝑀 ↔ ∃𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )))
3 simprr 785 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))
4 unieq 4883 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = ran ((,) ∘ 𝑓) → ∪ 𝑢 = ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))
54sseq2d 3945 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = ran ((,) ∘ 𝑓) → ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑢 ↔ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓)))
6 pweq 4574 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 = ran ((,) ∘ 𝑓) → 𝒫 𝑢 = 𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓))
76ineq1d 4119 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = ran ((,) ∘ 𝑓) → (𝒫 𝑢 ∩ Fin) = (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin))
87rexeqdv 3324 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = ran ((,) ∘ 𝑓) → (∃𝑣 ∈ (𝒫 𝑢 ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣 ↔ ∃𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣))
95, 8imbi12d 347 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = ran ((,) ∘ 𝑓) → (((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑢 → ∃𝑣 ∈ (𝒫 𝑢 ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ↔ ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) → ∃𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)))
10 ovolicc.1 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
11 ovolicc.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
12 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (topGen‘ran (,)) = (topGen‘ran (,))
13 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝐴[,]𝐵)) = ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝐴[,]𝐵))
1412, 13icccmp 25200 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝐴[,]𝐵)) ∈ Comp)
1510, 11, 14syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝐴[,]𝐵)) ∈ Comp)
16 retop 25135 . . . . . . . . . . . . . . 15 (topGen‘ran (,)) ∈ Top
17 iccssre 13600 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
1810, 11, 17syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
19 uniretop 25136 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ℝ = ∪ (topGen‘ran (,))
2019cmpsub 23773 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ) → (((topGen‘ran (,)) ↾t (𝐴[,]𝐵)) ∈ Comp ↔ ∀𝑢 ∈ 𝒫 (topGen‘ran (,))((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑢 → ∃𝑣 ∈ (𝒫 𝑢 ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)))
2116, 18, 20sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((topGen‘ran (,)) ↾t (𝐴[,]𝐵)) ∈ Comp ↔ ∀𝑢 ∈ 𝒫 (topGen‘ran (,))((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑢 → ∃𝑣 ∈ (𝒫 𝑢 ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)))
2215, 21mpbid 235 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝒫 (topGen‘ran (,))((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑢 → ∃𝑣 ∈ (𝒫 𝑢 ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣))
2322adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ∀𝑢 ∈ 𝒫 (topGen‘ran (,))((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑢 → ∃𝑣 ∈ (𝒫 𝑢 ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣))
24 ioof 13618 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
25 ffn 6739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ → (,) Fn (ℝ* × ℝ*))
2624, 25ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (,) Fn (ℝ* × ℝ*)
27 dffn3 6752 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((,) Fn (ℝ* × ℝ*) ↔ (,):(ℝ* × ℝ*)⟶ran (,))
2826, 27mpbi 233 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶ran (,)
29 elovolmlem 25850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ↔ 𝑓:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
3029bilani 510 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → 𝑓:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
31 inss2 4137 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ × ℝ)
32 rexpssxrxp 11393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
3331, 32sstri 3922 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
34 fss 6756 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑓:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ∧ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ⊆ (ℝ* × ℝ*)) → 𝑓:ℕ⟶(ℝ* × ℝ*))
3530, 33, 34sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → 𝑓:ℕ⟶(ℝ* × ℝ*))
36 fco 6764 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((,):(ℝ* × ℝ*)⟶ran (,) ∧ 𝑓:ℕ⟶(ℝ* × ℝ*)) → ((,) ∘ 𝑓):ℕ⟶ran (,))
3728, 35, 36sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → ((,) ∘ 𝑓):ℕ⟶ran (,))
3837adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ((,) ∘ 𝑓):ℕ⟶ran (,))
3938frnd 6748 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ran ((,) ∘ 𝑓) ⊆ ran (,))
40 retopbas 25134 . . . . . . . . . . . . . . 15 ran (,) ∈ TopBases
41 bastg 23339 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ran (,) ∈ TopBases → ran (,) ⊆ (topGen‘ran (,)))
4240, 41ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ran (,) ⊆ (topGen‘ran (,))
4339, 42sstrdi 3925 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ran ((,) ∘ 𝑓) ⊆ (topGen‘ran (,)))
44 fvex 6929 . . . . . . . . . . . . . 14 (topGen‘ran (,)) ∈ V
4544elpw2 5303 . . . . . . . . . . . . 13 (ran ((,) ∘ 𝑓) ∈ 𝒫 (topGen‘ran (,)) ↔ ran ((,) ∘ 𝑓) ⊆ (topGen‘ran (,)))
4643, 45sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ran ((,) ∘ 𝑓) ∈ 𝒫 (topGen‘ran (,)))
479, 23, 46rspcdva 3581 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) → ∃𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣))
483, 47mpd 16 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → ∃𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)
49 simprl 783 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → 𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin))
50 elin 4096 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ↔ (𝑣 ∈ 𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑣 ∈ Fin))
5149, 50sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → (𝑣 ∈ 𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑣 ∈ Fin))
5251simprd 501 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → 𝑣 ∈ Fin)
5351simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → 𝑣 ∈ 𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓))
5453elpwid 4569 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → 𝑣 ⊆ ran ((,) ∘ 𝑓))
5554sseld 3912 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → (𝑡 ∈ 𝑣 → 𝑡 ∈ ran ((,) ∘ 𝑓)))
5637ffnd 6740 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → ((,) ∘ 𝑓) Fn ℕ)
5756adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → ((,) ∘ 𝑓) Fn ℕ)
58 fvelrnb 6976 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((,) ∘ 𝑓) Fn ℕ → (𝑡 ∈ ran ((,) ∘ 𝑓) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ (((,) ∘ 𝑓)‘𝑘) = 𝑡))
5957, 58syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → (𝑡 ∈ ran ((,) ∘ 𝑓) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ (((,) ∘ 𝑓)‘𝑘) = 𝑡))
6055, 59sylibd 242 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → (𝑡 ∈ 𝑣 → ∃𝑘 ∈ ℕ (((,) ∘ 𝑓)‘𝑘) = 𝑡))
6160ralrimiv 3157 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → ∀𝑡 ∈ 𝑣 ∃𝑘 ∈ ℕ (((,) ∘ 𝑓)‘𝑘) = 𝑡)
62 fveqeq2 6925 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = (𝑔‘𝑡) → ((((,) ∘ 𝑓)‘𝑘) = 𝑡 ↔ (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))
6362ac6sfi 9313 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑣 ∈ Fin ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 ∃𝑘 ∈ ℕ (((,) ∘ 𝑓)‘𝑘) = 𝑡) → ∃𝑔(𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))
6452, 61, 63syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → ∃𝑔(𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))
6510ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → 𝐴 ∈ ℝ)
6611ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → 𝐵 ∈ ℝ)
67 ovolicc.3 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
6867ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → 𝐴 ≤ 𝐵)
69 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)) = seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓))
7030adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → 𝑓:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
71 simprll 791 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → 𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin))
72 simprlr 792 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)
73 simprrl 793 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → 𝑔:𝑣⟶ℕ)
74 simprrr 794 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡)
75 2fveq3 6921 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑡 = 𝑥 → (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑥)))
76 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑡 = 𝑥 → 𝑡 = 𝑥)
7775, 76eqeq12d 2779 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑡 = 𝑥 → ((((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡 ↔ (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑥)) = 𝑥))
7877rspccva 3579 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡 ∧ 𝑥 ∈ 𝑣) → (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑥)) = 𝑥)
7974, 78sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) ∧ 𝑥 ∈ 𝑣) → (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑥)) = 𝑥)
80 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑢 ∈ 𝑣 ∣ (𝑢 ∩ (𝐴[,]𝐵)) ≠ ∅} = {𝑢 ∈ 𝑣 ∣ (𝑢 ∩ (𝐴[,]𝐵)) ≠ ∅}
8165, 66, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 79, 80ovolicc2lem5 25897 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ ((𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣) ∧ (𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡))) → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))
8281expr 462 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → ((𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡) → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )))
8382exlimdv 1968 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → (∃𝑔(𝑔:𝑣⟶ℕ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑣 (((,) ∘ 𝑓)‘(𝑔‘𝑡)) = 𝑡) → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )))
8464, 83mpd 16 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ (𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣)) → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))
8584rexlimdvaa 3168 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → (∃𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣 → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )))
8685adantrr 730 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → (∃𝑣 ∈ (𝒫 ran ((,) ∘ 𝑓) ∩ Fin)(𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ 𝑣 → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )))
8748, 86mpd 16 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))
88 breq2 5112 . . . . . . . . 9 (𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ) → ((𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧 ↔ (𝐵 − 𝐴) ≤ sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )))
8987, 88syl5ibrcom 250 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ∧ (𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓))) → (𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ) → (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧))
9089expr 462 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) → (𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ) → (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧)))
9190impd 416 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → (((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )) → (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧))
9291rexlimdva 3167 . . . . 5 (𝜑 → (∃𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)((𝐴[,]𝐵) ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < )) → (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧))
932, 92biimtrid 245 . . . 4 (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝑀 → (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧))
9493ralrimiv 3157 . . 3 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝑀 (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧)
951ssrab3 4010 . . . 4 𝑀 ⊆ ℝ*
9611, 10resubcld 11783 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ∈ ℝ)
9796rexrd 11398 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ∈ ℝ*)
98 infxrgelb 13506 . . . 4 ((𝑀 ⊆ ℝ* ∧ (𝐵 − 𝐴) ∈ ℝ*) → ((𝐵 − 𝐴) ≤ inf(𝑀, ℝ*, < ) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑀 (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧))
9995, 97, 98sylancr 599 . . 3 (𝜑 → ((𝐵 − 𝐴) ≤ inf(𝑀, ℝ*, < ) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑀 (𝐵 − 𝐴) ≤ 𝑧))
10094, 99mpbird 260 . 2 (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ≤ inf(𝑀, ℝ*, < ))
1011ovolval 25849 . . 3 ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ → (vol*‘(𝐴[,]𝐵)) = inf(𝑀, ℝ*, < ))
10218, 101syl 18 . 2 (𝜑 → (vol*‘(𝐴[,]𝐵)) = inf(𝑀, ℝ*, < ))
103100, 102breqtrrd 5139 1 (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ≤ (vol*‘(𝐴[,]𝐵)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  ∪ cuni 4872   class class class wbr 5108   × cxp 5656  ran crn 5659   ∘ ccom 5662   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451   ↑m cmap 8885  Fincfn 9011  supcsup 9469  infcinf 9470  ℝcr 11238  1c1 11240   + caddc 11242  ℝ*cxr 11381   < clt 11382   ≤ cle 11383   − cmin 11580  ℕcn 12375  (,)cioo 13516  [,]cicc 13519  seqcseq 14184  abscabs 15444   ↾t crest 17641  topGenctg 17658  Topctop 23266  TopBasesctb 23318  Compccmp 23759  vol*covol 25838
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-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-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-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-map 8887  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-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-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-sum 15898  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
This theorem is used by:  ovolicc  25899
  Copyright terms: Public domain W3C validator