Theorem volicorescl 46900

Description: The Lebesgue measure of a left-closed, right-open interval with real bounds, is real. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)

Assertion

Ref	Expression
volicorescl	⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)

Proof of Theorem volicorescl

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-ico 13279	. . . . . . . . 9 ⊢ [,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
2	1	reseq1i 5942	. . . . . . . 8 ⊢ ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) = ((𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) ↾ (ℝ × ℝ))
3		ressxr 11188	. . . . . . . . 9 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
4		resmpo 7488	. . . . . . . . 9 ⊢ ((ℝ ⊆ ℝ* ∧ ℝ ⊆ ℝ*) → ((𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) ↾ (ℝ × ℝ)) = (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}))
5	3, 3, 4	mp2an 693	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) ↾ (ℝ × ℝ)) = (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
6	2, 5	eqtri 2760	. . . . . . 7 ⊢ ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) = (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
7	6	rneqi 5894	. . . . . 6 ⊢ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) = ran (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
8	7	eleq2i 2829	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) ↔ 𝐴 ∈ ran (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}))
9	8	biimpi 216	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → 𝐴 ∈ ran (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}))
10		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) = (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
11		xrex 12912	. . . . . 6 ⊢ ℝ* ∈ V
12	11	rabex 5286	. . . . 5 ⊢ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} ∈ V
13	10, 12	elrnmpo 7504	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ran (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
14	9, 13	sylib 218	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
15		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) → 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
16	3	sseli 3931	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℝ*)
17	16	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℝ*)
18	3	sseli 3931	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℝ*)
19	18	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℝ*)
20		icoval 13311	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ ℝ*) → (𝑥[,)𝑦) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
21	17, 19, 20	syl2anc 585	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥[,)𝑦) = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
22	21	eqcomd 2743	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} = (𝑥[,)𝑦))
23	22	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) → {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} = (𝑥[,)𝑦))
24	15, 23	eqtrd 2772	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)}) → 𝐴 = (𝑥[,)𝑦))
25	24	ex 412	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} → 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)))
26	25	adantll 715	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} → 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)))
27	26	reximdva 3151	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} → ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)))
28	27	reximdva 3151	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → (∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)} → ∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)))
29	14, 28	mpd 15	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦))
30		fveq2 6842	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 = (𝑥[,)𝑦) → (vol‘𝐴) = (vol‘(𝑥[,)𝑦)))
31	30	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)) → (vol‘𝐴) = (vol‘(𝑥[,)𝑦)))
32		volicorecl 46893	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (vol‘(𝑥[,)𝑦)) ∈ ℝ)
33	32	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)) → (vol‘(𝑥[,)𝑦)) ∈ ℝ)
34	31, 33	eqeltrd 2837	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)
35	34	ex 412	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 = (𝑥[,)𝑦) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ))
36	35	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 = (𝑥[,)𝑦) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)))
37	36	rexlimdvv 3194	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → (∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ))
38	29, 37	mpd 15	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)
39	38	2a1d 26	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 = (𝑥[,)𝑦) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)))
40	39	rexlimdvv 3194	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → (∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥[,)𝑦) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ))
41	29, 40	mpd 15	1 ⊢ (𝐴 ∈ ran ([,) ↾ (ℝ × ℝ)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∃wrex 3062  {crab 3401   ⊆ wss 3903   class class class wbr 5100   × cxp 5630  ran crn 5633   ↾ cres 5634  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368   ∈ cmpo 7370  ℝcr 11037  ℝ^*cxr 11177   < clt 11178   ≤ cle 11179  [,)cico 13275  volcvol 25432

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-inf2 9562  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-se 5586  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-of 7632  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-map 8777  df-pm 8778  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-fi 9326  df-sup 9357  df-inf 9358  df-oi 9427  df-dju 9825  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-q 12874  df-rp 12918  df-xneg 13038  df-xadd 13039  df-xmul 13040  df-ioo 13277  df-ico 13279  df-icc 13280  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-fl 13724  df-seq 13937  df-exp 13997  df-hash 14266  df-cj 15034  df-re 15035  df-im 15036  df-sqrt 15170  df-abs 15171  df-clim 15423  df-rlim 15424  df-sum 15622  df-rest 17354  df-topgen 17375  df-psmet 21313  df-xmet 21314  df-met 21315  df-bl 21316  df-mopn 21317  df-top 22850  df-topon 22867  df-bases 22902  df-cmp 23343  df-ovol 25433  df-vol 25434

This theorem is referenced by: (None)