Theorem sge0iun 41560

Description: Sum of nonnegative extended reals over a disjoint indexed union. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
sge0iun.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
sge0iun.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑊)
sge0iun.x	⊢ 𝑋 = ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
sge0iun.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
sge0iun.dj	⊢ (𝜑 → Disj 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
sge0iun	⊢ (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝐹 ↾ 𝐵)))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐹   𝑥,𝑊   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝑉(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem sge0iun

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sge0iun.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
2		sge0iun.b	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑊)
3		sge0iun.dj	. . 3 ⊢ (𝜑 → Disj 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
4		sge0iun.f	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
5	4	adantr 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
6	5	3adant3 1123	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
7		ssiun2 4796	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝐵 ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
8	7	adantl 475	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
9		sge0iun.x	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
10	9	eqcomi 2787	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = 𝑋
11	8, 10	syl6sseq 3870	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ⊆ 𝑋)
12	11	3adant3 1123	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝐵 ⊆ 𝑋)
13		simp3 1129	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝐵)
14	12, 13	sseldd 3822	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝑋)
15	6, 14	ffvelrnd 6624	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝐹‘𝑦) ∈ (0[,]+∞))
16	1, 2, 3, 15	sge0iunmpt 41559	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑦 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦))) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦))))))
17	9	feq2i 6283	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞) ↔ 𝐹:∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵⟶(0[,]+∞))
18	17	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞) ↔ 𝐹:∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵⟶(0[,]+∞)))
19	4, 18	mpbid 224	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵⟶(0[,]+∞))
20	19	feqmptd 6509	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑦 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦)))
21	20	fveq2d 6450	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = (Σ^‘(𝑦 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦))))
22	5, 11	fssresd 6321	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹 ↾ 𝐵):𝐵⟶(0[,]+∞))
23	22	feqmptd 6509	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹 ↾ 𝐵) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐹 ↾ 𝐵)‘𝑦)))
24		fvres 6465	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → ((𝐹 ↾ 𝐵)‘𝑦) = (𝐹‘𝑦))
25	24	mpteq2ia 4975	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐹 ↾ 𝐵)‘𝑦)) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦))
26	25	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐹 ↾ 𝐵)‘𝑦)) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦)))
27	23, 26	eqtrd 2814	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹 ↾ 𝐵) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦)))
28	27	fveq2d 6450	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (Σ^‘(𝐹 ↾ 𝐵)) = (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦))))
29	28	mpteq2dva 4979	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝐹 ↾ 𝐵))) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦)))))
30	29	fveq2d 6450	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝐹 ↾ 𝐵)))) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹‘𝑦))))))
31	16, 21, 30	3eqtr4d 2824	1 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (Σ^‘(𝐹 ↾ 𝐵)))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 386   ∧ w3a 1071   = wceq 1601   ∈ wcel 2107   ⊆ wss 3792  ∪ ciun 4753  Disj wdisj 4854   ↦ cmpt 4965   ↾ cres 5357  ⟶wf 6131  ‘cfv 6135  (class class class)co 6922  0cc0 10272  +∞cpnf 10408  [,]cicc 12490  Σ^{^}csumge0 41503

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-inf2 8835  ax-ac2 9620  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349  ax-pre-sup 10350

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-fal 1615  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-disj 4855  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-se 5315  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-isom 6144  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-oadd 7847  df-er 8026  df-map 8142  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-sup 8636  df-oi 8704  df-card 9098  df-acn 9101  df-ac 9272  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-div 11033  df-nn 11375  df-2 11438  df-3 11439  df-n0 11643  df-z 11729  df-uz 11993  df-rp 12138  df-xadd 12258  df-ico 12493  df-icc 12494  df-fz 12644  df-fzo 12785  df-seq 13120  df-exp 13179  df-hash 13436  df-cj 14246  df-re 14247  df-im 14248  df-sqrt 14382  df-abs 14383  df-clim 14627  df-sum 14825  df-sumge0 41504

This theorem is referenced by:  psmeasurelem  41611