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 32059
Description: Law of total probability, deduction form. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
totprobd.1 (𝜑𝑃 ∈ Prob)
totprobd.2 (𝜑𝐴 ∈ dom 𝑃)
totprobd.3 (𝜑𝐵 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
totprobd.4 (𝜑 𝐵 = dom 𝑃)
totprobd.5 (𝜑𝐵 ≼ ω)
totprobd.6 (𝜑Disj 𝑏𝐵 𝑏)
Assertion
Ref Expression
totprobd (𝜑 → (𝑃𝐴) = Σ*𝑏𝐵(𝑃‘(𝑏𝐴)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑏   𝐵,𝑏   𝑃,𝑏   𝜑,𝑏

Proof of Theorem totprobd
Dummy variable 𝑐 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 totprobd.2 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ dom 𝑃)
2 elssuni 4837 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom 𝑃𝐴 dom 𝑃)
31, 2syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐴 dom 𝑃)
4 totprobd.4 . . . . 5 (𝜑 𝐵 = dom 𝑃)
53, 4sseqtrrd 3928 . . . 4 (𝜑𝐴 𝐵)
6 sseqin2 4116 . . . 4 (𝐴 𝐵 ↔ ( 𝐵𝐴) = 𝐴)
75, 6sylib 221 . . 3 (𝜑 → ( 𝐵𝐴) = 𝐴)
87fveq2d 6699 . 2 (𝜑 → (𝑃‘( 𝐵𝐴)) = (𝑃𝐴))
9 totprobd.1 . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ Prob)
10 domprobmeas 32043 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Prob → 𝑃 ∈ (measures‘dom 𝑃))
119, 10syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ (measures‘dom 𝑃))
12 measinb 31855 . . . . 5 ((𝑃 ∈ (measures‘dom 𝑃) ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) → (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))) ∈ (measures‘dom 𝑃))
1311, 1, 12syl2anc 587 . . . 4 (𝜑 → (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))) ∈ (measures‘dom 𝑃))
14 totprobd.3 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
15 totprobd.5 . . . 4 (𝜑𝐵 ≼ ω)
16 totprobd.6 . . . 4 (𝜑Disj 𝑏𝐵 𝑏)
17 measvun 31843 . . . 4 (((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))) ∈ (measures‘dom 𝑃) ∧ 𝐵 ∈ 𝒫 dom 𝑃 ∧ (𝐵 ≼ ω ∧ Disj 𝑏𝐵 𝑏)) → ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘ 𝐵) = Σ*𝑏𝐵((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘𝑏))
1813, 14, 15, 16, 17syl112anc 1376 . . 3 (𝜑 → ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘ 𝐵) = Σ*𝑏𝐵((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘𝑏))
19 eqidd 2737 . . . 4 (𝜑 → (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))) = (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))))
20 simpr 488 . . . . . 6 ((𝜑𝑐 = 𝐵) → 𝑐 = 𝐵)
2120ineq1d 4112 . . . . 5 ((𝜑𝑐 = 𝐵) → (𝑐𝐴) = ( 𝐵𝐴))
2221fveq2d 6699 . . . 4 ((𝜑𝑐 = 𝐵) → (𝑃‘(𝑐𝐴)) = (𝑃‘( 𝐵𝐴)))
23 domprobsiga 32044 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Prob → dom 𝑃 ran sigAlgebra)
249, 23syl 17 . . . . 5 (𝜑 → dom 𝑃 ran sigAlgebra)
25 sigaclcu 31751 . . . . 5 ((dom 𝑃 ran sigAlgebra ∧ 𝐵 ∈ 𝒫 dom 𝑃𝐵 ≼ ω) → 𝐵 ∈ dom 𝑃)
2624, 14, 15, 25syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 𝐵 ∈ dom 𝑃)
27 inelsiga 31769 . . . . . 6 ((dom 𝑃 ran sigAlgebra ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑃𝐴 ∈ dom 𝑃) → ( 𝐵𝐴) ∈ dom 𝑃)
2824, 26, 1, 27syl3anc 1373 . . . . 5 (𝜑 → ( 𝐵𝐴) ∈ dom 𝑃)
29 prob01 32046 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Prob ∧ ( 𝐵𝐴) ∈ dom 𝑃) → (𝑃‘( 𝐵𝐴)) ∈ (0[,]1))
309, 28, 29syl2anc 587 . . . 4 (𝜑 → (𝑃‘( 𝐵𝐴)) ∈ (0[,]1))
3119, 22, 26, 30fvmptd 6803 . . 3 (𝜑 → ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘ 𝐵) = (𝑃‘( 𝐵𝐴)))
32 eqidd 2737 . . . . 5 ((𝜑𝑏𝐵) → (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))) = (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴))))
33 simpr 488 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏𝐵) ∧ 𝑐 = 𝑏) → 𝑐 = 𝑏)
3433ineq1d 4112 . . . . . 6 (((𝜑𝑏𝐵) ∧ 𝑐 = 𝑏) → (𝑐𝐴) = (𝑏𝐴))
3534fveq2d 6699 . . . . 5 (((𝜑𝑏𝐵) ∧ 𝑐 = 𝑏) → (𝑃‘(𝑐𝐴)) = (𝑃‘(𝑏𝐴)))
36 simpr 488 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐵) → 𝑏𝐵)
3714adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐵) → 𝐵 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
38 elelpwi 4511 . . . . . 6 ((𝑏𝐵𝐵 ∈ 𝒫 dom 𝑃) → 𝑏 ∈ dom 𝑃)
3936, 37, 38syl2anc 587 . . . . 5 ((𝜑𝑏𝐵) → 𝑏 ∈ dom 𝑃)
409adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐵) → 𝑃 ∈ Prob)
4124adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏𝐵) → dom 𝑃 ran sigAlgebra)
421adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏𝐵) → 𝐴 ∈ dom 𝑃)
43 inelsiga 31769 . . . . . . 7 ((dom 𝑃 ran sigAlgebra ∧ 𝑏 ∈ dom 𝑃𝐴 ∈ dom 𝑃) → (𝑏𝐴) ∈ dom 𝑃)
4441, 39, 42, 43syl3anc 1373 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐵) → (𝑏𝐴) ∈ dom 𝑃)
45 prob01 32046 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Prob ∧ (𝑏𝐴) ∈ dom 𝑃) → (𝑃‘(𝑏𝐴)) ∈ (0[,]1))
4640, 44, 45syl2anc 587 . . . . 5 ((𝜑𝑏𝐵) → (𝑃‘(𝑏𝐴)) ∈ (0[,]1))
4732, 35, 39, 46fvmptd 6803 . . . 4 ((𝜑𝑏𝐵) → ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘𝑏) = (𝑃‘(𝑏𝐴)))
4847esumeq2dv 31672 . . 3 (𝜑 → Σ*𝑏𝐵((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (𝑃‘(𝑐𝐴)))‘𝑏) = Σ*𝑏𝐵(𝑃‘(𝑏𝐴)))
4918, 31, 483eqtr3d 2779 . 2 (𝜑 → (𝑃‘( 𝐵𝐴)) = Σ*𝑏𝐵(𝑃‘(𝑏𝐴)))
508, 49eqtr3d 2773 1 (𝜑 → (𝑃𝐴) = Σ*𝑏𝐵(𝑃‘(𝑏𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1543  wcel 2112  cin 3852  wss 3853  𝒫 cpw 4499   cuni 4805  Disj wdisj 5004   class class class wbr 5039  cmpt 5120  dom cdm 5536  ran crn 5537  cfv 6358  (class class class)co 7191  ωcom 7622  cdom 8602  0cc0 10694  1c1 10695  [,]cicc 12903  Σ*cesum 31661  sigAlgebracsiga 31742  measurescmeas 31829  Probcprb 32040
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2018  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2160  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5164  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7501  ax-inf2 9234  ax-ac2 10042  ax-cnex 10750  ax-resscn 10751  ax-1cn 10752  ax-icn 10753  ax-addcl 10754  ax-addrcl 10755  ax-mulcl 10756  ax-mulrcl 10757  ax-mulcom 10758  ax-addass 10759  ax-mulass 10760  ax-distr 10761  ax-i2m1 10762  ax-1ne0 10763  ax-1rid 10764  ax-rnegex 10765  ax-rrecex 10766  ax-cnre 10767  ax-pre-lttri 10768  ax-pre-lttrn 10769  ax-pre-ltadd 10770  ax-pre-mulgt0 10771  ax-pre-sup 10772  ax-addf 10773  ax-mulf 10774
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2073  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2809  df-nfc 2879  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3056  df-rex 3057  df-reu 3058  df-rmo 3059  df-rab 3060  df-v 3400  df-sbc 3684  df-csb 3799  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-pss 3872  df-nul 4224  df-if 4426  df-pw 4501  df-sn 4528  df-pr 4530  df-tp 4532  df-op 4534  df-uni 4806  df-int 4846  df-iun 4892  df-iin 4893  df-disj 5005  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5121  df-tr 5147  df-id 5440  df-eprel 5445  df-po 5453  df-so 5454  df-fr 5494  df-se 5495  df-we 5496  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6140  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6316  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-isom 6367  df-riota 7148  df-ov 7194  df-oprab 7195  df-mpo 7196  df-of 7447  df-om 7623  df-1st 7739  df-2nd 7740  df-supp 7882  df-wrecs 8025  df-recs 8086  df-rdg 8124  df-1o 8180  df-2o 8181  df-er 8369  df-map 8488  df-pm 8489  df-ixp 8557  df-en 8605  df-dom 8606  df-sdom 8607  df-fin 8608  df-fsupp 8964  df-fi 9005  df-sup 9036  df-inf 9037  df-oi 9104  df-dju 9482  df-card 9520  df-acn 9523  df-ac 9695  df-pnf 10834  df-mnf 10835  df-xr 10836  df-ltxr 10837  df-le 10838  df-sub 11029  df-neg 11030  df-div 11455  df-nn 11796  df-2 11858  df-3 11859  df-4 11860  df-5 11861  df-6 11862  df-7 11863  df-8 11864  df-9 11865  df-n0 12056  df-z 12142  df-dec 12259  df-uz 12404  df-q 12510  df-rp 12552  df-xneg 12669  df-xadd 12670  df-xmul 12671  df-ioo 12904  df-ioc 12905  df-ico 12906  df-icc 12907  df-fz 13061  df-fzo 13204  df-fl 13332  df-mod 13408  df-seq 13540  df-exp 13601  df-fac 13805  df-bc 13834  df-hash 13862  df-shft 14595  df-cj 14627  df-re 14628  df-im 14629  df-sqrt 14763  df-abs 14764  df-limsup 14997  df-clim 15014  df-rlim 15015  df-sum 15215  df-ef 15592  df-sin 15594  df-cos 15595  df-pi 15597  df-struct 16668  df-ndx 16669  df-slot 16670  df-base 16672  df-sets 16673  df-ress 16674  df-plusg 16762  df-mulr 16763  df-starv 16764  df-sca 16765  df-vsca 16766  df-ip 16767  df-tset 16768  df-ple 16769  df-ds 16771  df-unif 16772  df-hom 16773  df-cco 16774  df-rest 16881  df-topn 16882  df-0g 16900  df-gsum 16901  df-topgen 16902  df-pt 16903  df-prds 16906  df-ordt 16960  df-xrs 16961  df-qtop 16966  df-imas 16967  df-xps 16969  df-mre 17043  df-mrc 17044  df-acs 17046  df-ps 18026  df-tsr 18027  df-plusf 18067  df-mgm 18068  df-sgrp 18117  df-mnd 18128  df-mhm 18172  df-submnd 18173  df-grp 18322  df-minusg 18323  df-sbg 18324  df-mulg 18443  df-subg 18494  df-cntz 18665  df-cmn 19126  df-abl 19127  df-mgp 19459  df-ur 19471  df-ring 19518  df-cring 19519  df-subrg 19752  df-abv 19807  df-lmod 19855  df-scaf 19856  df-sra 20163  df-rgmod 20164  df-psmet 20309  df-xmet 20310  df-met 20311  df-bl 20312  df-mopn 20313  df-fbas 20314  df-fg 20315  df-cnfld 20318  df-top 21745  df-topon 21762  df-topsp 21784  df-bases 21797  df-cld 21870  df-ntr 21871  df-cls 21872  df-nei 21949  df-lp 21987  df-perf 21988  df-cn 22078  df-cnp 22079  df-haus 22166  df-tx 22413  df-hmeo 22606  df-fil 22697  df-fm 22789  df-flim 22790  df-flf 22791  df-tmd 22923  df-tgp 22924  df-tsms 22978  df-trg 23011  df-xms 23172  df-ms 23173  df-tms 23174  df-nm 23434  df-ngp 23435  df-nrg 23437  df-nlm 23438  df-ii 23728  df-cncf 23729  df-limc 24717  df-dv 24718  df-log 25399  df-esum 31662  df-siga 31743  df-meas 31830  df-prob 32041
This theorem is referenced by:  totprob  32060
  Copyright terms: Public domain W3C validator