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 34087
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 4944 . . . . . 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 4217 . . . 4 (𝐴 βŠ† βˆͺ 𝐡 ↔ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) = 𝐴)
75, 6sylib 217 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) = 𝐴)
87fveq2d 6906 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) = (π‘ƒβ€˜π΄))
9 totprobd.1 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ Prob)
10 domprobmeas 34071 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Prob β†’ 𝑃 ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
119, 10syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
12 measinb 33881 . . . . 5 ((𝑃 ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃) ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) ∈ (measuresβ€˜dom 𝑃))
1311, 1, 12syl2anc 582 . . . 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 33869 . . . 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 1371 . . 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 2729 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) = (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))))
20 simpr 483 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 = βˆͺ 𝐡) β†’ 𝑐 = βˆͺ 𝐡)
2120ineq1d 4213 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑐 = βˆͺ 𝐡) β†’ (𝑐 ∩ 𝐴) = (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴))
2221fveq2d 6906 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑐 = βˆͺ 𝐡) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)) = (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)))
23 domprobsiga 34072 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Prob β†’ dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra)
249, 23syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra)
25 sigaclcu 33777 . . . . 5 ((dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra ∧ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃 ∧ 𝐡 β‰Ό Ο‰) β†’ βˆͺ 𝐡 ∈ dom 𝑃)
2624, 14, 15, 25syl3anc 1368 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝐡 ∈ dom 𝑃)
27 inelsiga 33795 . . . . . 6 ((dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra ∧ βˆͺ 𝐡 ∈ dom 𝑃 ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) β†’ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
2824, 26, 1, 27syl3anc 1368 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
29 prob01 34074 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Prob ∧ (βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃) β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
309, 28, 29syl2anc 582 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
3119, 22, 26, 30fvmptd 7017 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜βˆͺ 𝐡) = (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)))
32 eqidd 2729 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))) = (𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴))))
33 simpr 483 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ∧ 𝑐 = 𝑏) β†’ 𝑐 = 𝑏)
3433ineq1d 4213 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ∧ 𝑐 = 𝑏) β†’ (𝑐 ∩ 𝐴) = (𝑏 ∩ 𝐴))
3534fveq2d 6906 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ∧ 𝑐 = 𝑏) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)) = (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
36 simpr 483 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝑏 ∈ 𝐡)
3714adantr 479 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃)
38 elelpwi 4616 . . . . . 6 ((𝑏 ∈ 𝐡 ∧ 𝐡 ∈ 𝒫 dom 𝑃) β†’ 𝑏 ∈ dom 𝑃)
3936, 37, 38syl2anc 582 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝑏 ∈ dom 𝑃)
409adantr 479 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝑃 ∈ Prob)
4124adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra)
421adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ 𝐴 ∈ dom 𝑃)
43 inelsiga 33795 . . . . . . 7 ((dom 𝑃 ∈ βˆͺ ran sigAlgebra ∧ 𝑏 ∈ dom 𝑃 ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑃) β†’ (𝑏 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
4441, 39, 42, 43syl3anc 1368 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (𝑏 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃)
45 prob01 34074 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Prob ∧ (𝑏 ∩ 𝐴) ∈ dom 𝑃) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
4640, 44, 45syl2anc 582 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)) ∈ (0[,]1))
4732, 35, 39, 46fvmptd 7017 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ ((𝑐 ∈ dom 𝑃 ↦ (π‘ƒβ€˜(𝑐 ∩ 𝐴)))β€˜π‘) = (π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
4847esumeq2dv 33698 . . 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 2776 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜(βˆͺ 𝐡 ∩ 𝐴)) = Ξ£*𝑏 ∈ 𝐡(π‘ƒβ€˜(𝑏 ∩ 𝐴)))
508, 49eqtr3d 2770 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 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ∩ cin 3948   βŠ† wss 3949  π’« cpw 4606  βˆͺ cuni 4912  Disj wdisj 5117   class class class wbr 5152   ↦ cmpt 5235  dom cdm 5682  ran crn 5683  β€˜cfv 6553  (class class class)co 7426  Ο‰com 7878   β‰Ό cdom 8970  0cc0 11148  1c1 11149  [,]cicc 13369  Ξ£*cesum 33687  sigAlgebracsiga 33768  measurescmeas 33855  Probcprb 34068
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7748  ax-inf2 9674  ax-ac2 10496  ax-cnex 11204  ax-resscn 11205  ax-1cn 11206  ax-icn 11207  ax-addcl 11208  ax-addrcl 11209  ax-mulcl 11210  ax-mulrcl 11211  ax-mulcom 11212  ax-addass 11213  ax-mulass 11214  ax-distr 11215  ax-i2m1 11216  ax-1ne0 11217  ax-1rid 11218  ax-rnegex 11219  ax-rrecex 11220  ax-cnre 11221  ax-pre-lttri 11222  ax-pre-lttrn 11223  ax-pre-ltadd 11224  ax-pre-mulgt0 11225  ax-pre-sup 11226  ax-addf 11227  ax-mulf 11228
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-uni 4913  df-int 4954  df-iun 5002  df-iin 5003  df-disj 5118  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-isom 6562  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7692  df-om 7879  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8174  df-frecs 8295  df-wrecs 8326  df-recs 8400  df-rdg 8439  df-1o 8495  df-2o 8496  df-er 8733  df-map 8855  df-pm 8856  df-ixp 8925  df-en 8973  df-dom 8974  df-sdom 8975  df-fin 8976  df-fsupp 9396  df-fi 9444  df-sup 9475  df-inf 9476  df-oi 9543  df-dju 9934  df-card 9972  df-acn 9975  df-ac 10149  df-pnf 11290  df-mnf 11291  df-xr 11292  df-ltxr 11293  df-le 11294  df-sub 11486  df-neg 11487  df-div 11912  df-nn 12253  df-2 12315  df-3 12316  df-4 12317  df-5 12318  df-6 12319  df-7 12320  df-8 12321  df-9 12322  df-n0 12513  df-z 12599  df-dec 12718  df-uz 12863  df-q 12973  df-rp 13017  df-xneg 13134  df-xadd 13135  df-xmul 13136  df-ioo 13370  df-ioc 13371  df-ico 13372  df-icc 13373  df-fz 13527  df-fzo 13670  df-fl 13799  df-mod 13877  df-seq 14009  df-exp 14069  df-fac 14275  df-bc 14304  df-hash 14332  df-shft 15056  df-cj 15088  df-re 15089  df-im 15090  df-sqrt 15224  df-abs 15225  df-limsup 15457  df-clim 15474  df-rlim 15475  df-sum 15675  df-ef 16053  df-sin 16055  df-cos 16056  df-pi 16058  df-struct 17125  df-sets 17142  df-slot 17160  df-ndx 17172  df-base 17190  df-ress 17219  df-plusg 17255  df-mulr 17256  df-starv 17257  df-sca 17258  df-vsca 17259  df-ip 17260  df-tset 17261  df-ple 17262  df-ds 17264  df-unif 17265  df-hom 17266  df-cco 17267  df-rest 17413  df-topn 17414  df-0g 17432  df-gsum 17433  df-topgen 17434  df-pt 17435  df-prds 17438  df-ordt 17492  df-xrs 17493  df-qtop 17498  df-imas 17499  df-xps 17501  df-mre 17575  df-mrc 17576  df-acs 17578  df-ps 18567  df-tsr 18568  df-plusf 18608  df-mgm 18609  df-sgrp 18688  df-mnd 18704  df-mhm 18749  df-submnd 18750  df-grp 18907  df-minusg 18908  df-sbg 18909  df-mulg 19038  df-subg 19092  df-cntz 19282  df-cmn 19751  df-abl 19752  df-mgp 20089  df-rng 20107  df-ur 20136  df-ring 20189  df-cring 20190  df-subrng 20497  df-subrg 20522  df-abv 20711  df-lmod 20759  df-scaf 20760  df-sra 21072  df-rgmod 21073  df-psmet 21285  df-xmet 21286  df-met 21287  df-bl 21288  df-mopn 21289  df-fbas 21290  df-fg 21291  df-cnfld 21294  df-top 22824  df-topon 22841  df-topsp 22863  df-bases 22877  df-cld 22951  df-ntr 22952  df-cls 22953  df-nei 23030  df-lp 23068  df-perf 23069  df-cn 23159  df-cnp 23160  df-haus 23247  df-tx 23494  df-hmeo 23687  df-fil 23778  df-fm 23870  df-flim 23871  df-flf 23872  df-tmd 24004  df-tgp 24005  df-tsms 24059  df-trg 24092  df-xms 24254  df-ms 24255  df-tms 24256  df-nm 24519  df-ngp 24520  df-nrg 24522  df-nlm 24523  df-ii 24825  df-cncf 24826  df-limc 25823  df-dv 25824  df-log 26518  df-esum 33688  df-siga 33769  df-meas 33856  df-prob 34069
This theorem is referenced by:  totprob  34088
  Copyright terms: Public domain W3C validator