Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  totprobd Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem totprobd 33420
Description: Law of total probability, deduction form. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
totprobd.1 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ Prob)
totprobd.2 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ dom 𝑃)
totprobd.3 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
totprobd.4 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝐡 = βˆͺ dom 𝑃)
totprobd.5 (πœ‘ β†’ 𝐡 β‰Ό Ο‰)
totprobd.6 (πœ‘ β†’ Disj 𝑏 ∈ 𝐡 𝑏)
Assertion
Ref Expression
totprobd (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜π΄) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡(π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑏   𝐡,𝑏   𝑃,𝑏   πœ‘,𝑏

Proof of Theorem totprobd
Dummy variable 𝑐 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 totprobd.2 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ dom 𝑃)
2 elssuni 4941 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom 𝑃 β†’ 𝐴 βŠ† βˆͺ dom 𝑃)
31, 2syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† βˆͺ dom 𝑃)
4 totprobd.4 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝐡 = βˆͺ dom 𝑃)
53, 4sseqtrrd 4023 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† βˆͺ 𝐡)
6 sseqin2 4215 . . . 4 (𝐴 βŠ† βˆͺ 𝐡 ↔ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) = 𝐴)
75, 6sylib 217 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) = 𝐴)
87fveq2d 6895 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) = (π‘ƒβ€˜π΄))
9 totprobd.1 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ Prob)
10 domprobmeas 33404 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Prob β†’ 𝑃 ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
119, 10syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
12 measinb 33214 . . . . 5 ((𝑃 ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃) ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
1311, 1, 12syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
14 totprobd.3 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
15 totprobd.5 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐡 β‰Ό Ο‰)
16 totprobd.6 . . . 4 (πœ‘ β†’ Disj 𝑏 ∈ 𝐡 𝑏)
17 measvun 33202 . . . 4 (((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃) ∧ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃 ∧ (𝐡 β‰Ό Ο‰ ∧ Disj 𝑏 ∈ 𝐡 𝑏)) β†’ ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜βˆͺ 𝐡) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜π‘))
1813, 14, 15, 16, 17syl112anc 1374 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜βˆͺ 𝐡) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜π‘))
19 eqidd 2733 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) = (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))))
20 simpr 485 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 = βˆͺ 𝐡) β†’ 𝑐 = βˆͺ 𝐡)
2120ineq1d 4211 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑐 = βˆͺ 𝐡) β†’ (𝑐 ∩ 𝐴) = (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴))
2221fveq2d 6895 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑐 = βˆͺ 𝐡) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)) = (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)))
23 domprobsiga 33405 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Prob β†’ dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra)
249, 23syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra)
25 sigaclcu 33110 . . . . 5 ((dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra ∧ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃 ∧ 𝐡 β‰Ό Ο‰) β†’ βˆͺ 𝐡 ∈ dom 𝑃)
2624, 14, 15, 25syl3anc 1371 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝐡 ∈ dom 𝑃)
27 inelsiga 33128 . . . . . 6 ((dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra ∧ βˆͺ 𝐡 ∈ dom 𝑃 ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) β†’ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
2824, 26, 1, 27syl3anc 1371 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
29 prob01 33407 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Prob ∧ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃) β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
309, 28, 29syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
3119, 22, 26, 30fvmptd 7005 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜βˆͺ 𝐡) = (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)))
32 eqidd 2733 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) = (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))))
33 simpr 485 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ∧ 𝑐 = 𝑏) β†’ 𝑐 = 𝑏)
3433ineq1d 4211 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ∧ 𝑐 = 𝑏) β†’ (𝑐 ∩ 𝐴) = (𝑏 ∩ 𝐴))
3534fveq2d 6895 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ∧ 𝑐 = 𝑏) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)) = (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
36 simpr 485 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝑏 ∈ 𝐡)
3714adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
38 elelpwi 4612 . . . . . 6 ((𝑏 ∈ 𝐡 ∧ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃) β†’ 𝑏 ∈ dom 𝑃)
3936, 37, 38syl2anc 584 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝑏 ∈ dom 𝑃)
409adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝑃 ∈ Prob)
4124adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra)
421adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝐴 ∈ dom 𝑃)
43 inelsiga 33128 . . . . . . 7 ((dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra ∧ 𝑏 ∈ dom 𝑃 ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) β†’ (𝑏 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
4441, 39, 42, 43syl3anc 1371 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (𝑏 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
45 prob01 33407 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Prob ∧ (𝑏 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
4640, 44, 45syl2anc 584 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
4732, 35, 39, 46fvmptd 7005 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜π‘) = (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
4847esumeq2dv 33031 . . 3 (πœ‘ β†’ Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜π‘) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡(π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
4918, 31, 483eqtr3d 2780 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡(π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
508, 49eqtr3d 2774 1 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜π΄) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡(π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ∩ cin 3947   βŠ† wss 3948  π’« cpw 4602  βˆͺ cuni 4908  Disj wdisj 5113   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  dom cdm 5676  ran crn 5677  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  Ο‰com 7854   β‰Ό cdom 8936  0cc0 11109  1c1 11110  [,]cicc 13326  Ξ£*cesum 33020  sigAlgebracsiga 33101  measurescmeas 33188  Probcprb 33401
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-ac2 10457  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  ax-addf 11188  ax-mulf 11189
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-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-disj 5114  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-supp 8146  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-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-dju 9895  df-card 9933  df-acn 9936  df-ac 10110  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-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-fac 14233  df-bc 14262  df-hash 14290  df-shft 15013  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-limsup 15414  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-ef 16010  df-sin 16012  df-cos 16013  df-pi 16015  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-ordt 17446  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-ps 18518  df-tsr 18519  df-plusf 18559  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-mhm 18670  df-submnd 18671  df-grp 18821  df-minusg 18822  df-sbg 18823  df-mulg 18950  df-subg 19002  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-abl 19650  df-mgp 19987  df-ur 20004  df-ring 20057  df-cring 20058  df-subrg 20316  df-abv 20424  df-lmod 20472  df-scaf 20473  df-sra 20784  df-rgmod 20785  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-tmd 23575  df-tgp 23576  df-tsms 23630  df-trg 23663  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-nm 24090  df-ngp 24091  df-nrg 24093  df-nlm 24094  df-ii 24392  df-cncf 24393  df-limc 25382  df-dv 25383  df-log 26064  df-esum 33021  df-siga 33102  df-meas 33189  df-prob 33402
This theorem is referenced by:  totprob  33421
  Copyright terms: Public domain W3C validator