Theorem volinun 25474

Description: Addition of non-disjoint sets. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Mar-2015.)

Assertion

Ref	Expression
volinun	⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((vol‘𝐴) + (vol‘𝐵)) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∪ 𝐵))))

Proof of Theorem volinun

Step	Hyp	Ref	Expression
1		inundif 4426	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∪ (𝐴 ∖ 𝐵)) = 𝐴
2	1	fveq2i 6825	. . . 4 ⊢ (vol‘((𝐴 ∩ 𝐵) ∪ (𝐴 ∖ 𝐵))) = (vol‘𝐴)
3		inmbl 25470	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) → (𝐴 ∩ 𝐵) ∈ dom vol)
4	3	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (𝐴 ∩ 𝐵) ∈ dom vol)
5		difmbl 25471	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ dom vol)
6	5	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ dom vol)
7		indifcom 4230	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∩ (𝐴 ∖ 𝐵)) = (𝐴 ∩ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∖ 𝐵))
8		difin0 4421	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∖ 𝐵) = ∅
9	8	ineq2i 4164	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∩ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∖ 𝐵)) = (𝐴 ∩ ∅)
10		in0 4342	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∩ ∅) = ∅
11	9, 10	eqtri 2754	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∩ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∖ 𝐵)) = ∅
12	7, 11	eqtri 2754	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∩ (𝐴 ∖ 𝐵)) = ∅
13	12	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((𝐴 ∩ 𝐵) ∩ (𝐴 ∖ 𝐵)) = ∅)
14		mblvol 25458	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∈ dom vol → (vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) = (vol*‘(𝐴 ∩ 𝐵)))
15	4, 14	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) = (vol*‘(𝐴 ∩ 𝐵)))
16		inss1 4184	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐴
17	16	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐴)
18		mblss 25459	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → 𝐴 ⊆ ℝ)
19	18	ad2antrr 726	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
20		mblvol 25458	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
21	20	ad2antrr 726	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
22		simprl 770	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ)
23	21, 22	eqeltrrd 2832	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol*‘𝐴) ∈ ℝ)
24		ovolsscl 25414	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ⊆ ℝ ∧ (vol*‘𝐴) ∈ ℝ) → (vol*‘(𝐴 ∩ 𝐵)) ∈ ℝ)
25	17, 19, 23, 24	syl3anc 1373	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol*‘(𝐴 ∩ 𝐵)) ∈ ℝ)
26	15, 25	eqeltrd 2831	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) ∈ ℝ)
27		mblvol 25458	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ dom vol → (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) = (vol*‘(𝐴 ∖ 𝐵)))
28	6, 27	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) = (vol*‘(𝐴 ∖ 𝐵)))
29		difssd 4084	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (𝐴 ∖ 𝐵) ⊆ 𝐴)
30		ovolsscl 25414	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝐵) ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ⊆ ℝ ∧ (vol*‘𝐴) ∈ ℝ) → (vol*‘(𝐴 ∖ 𝐵)) ∈ ℝ)
31	29, 19, 23, 30	syl3anc 1373	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol*‘(𝐴 ∖ 𝐵)) ∈ ℝ)
32	28, 31	eqeltrd 2831	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) ∈ ℝ)
33		volun 25473	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∩ 𝐵) ∈ dom vol ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ dom vol ∧ ((𝐴 ∩ 𝐵) ∩ (𝐴 ∖ 𝐵)) = ∅) ∧ ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) ∈ ℝ ∧ (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) ∈ ℝ)) → (vol‘((𝐴 ∩ 𝐵) ∪ (𝐴 ∖ 𝐵))) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵))))
34	4, 6, 13, 26, 32, 33	syl32anc 1380	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘((𝐴 ∩ 𝐵) ∪ (𝐴 ∖ 𝐵))) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵))))
35	2, 34	eqtr3id 2780	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘𝐴) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵))))
36	35	oveq1d 7361	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((vol‘𝐴) + (vol‘𝐵)) = (((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵))) + (vol‘𝐵)))
37	26	recnd 11140	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) ∈ ℂ)
38	32	recnd 11140	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) ∈ ℂ)
39		simprr 772	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘𝐵) ∈ ℝ)
40	39	recnd 11140	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘𝐵) ∈ ℂ)
41	37, 38, 40	addassd 11134	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∖ 𝐵))) + (vol‘𝐵)) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + ((vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) + (vol‘𝐵))))
42		simplr 768	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → 𝐵 ∈ dom vol)
43		disjdifr 4420	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐵) = ∅
44	43	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐵) = ∅)
45		volun 25473	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol ∧ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐵) = ∅) ∧ ((vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘((𝐴 ∖ 𝐵) ∪ 𝐵)) = ((vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) + (vol‘𝐵)))
46	6, 42, 44, 32, 39, 45	syl32anc 1380	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → (vol‘((𝐴 ∖ 𝐵) ∪ 𝐵)) = ((vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) + (vol‘𝐵)))
47		undif1 4423	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∪ 𝐵) = (𝐴 ∪ 𝐵)
48	47	fveq2i 6825	. . . 4 ⊢ (vol‘((𝐴 ∖ 𝐵) ∪ 𝐵)) = (vol‘(𝐴 ∪ 𝐵))
49	46, 48	eqtr3di 2781	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) + (vol‘𝐵)) = (vol‘(𝐴 ∪ 𝐵)))
50	49	oveq2d 7362	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + ((vol‘(𝐴 ∖ 𝐵)) + (vol‘𝐵))) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∪ 𝐵))))
51	36, 41, 50	3eqtrd 2770	1 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝐵 ∈ dom vol) ∧ ((vol‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (vol‘𝐵) ∈ ℝ)) → ((vol‘𝐴) + (vol‘𝐵)) = ((vol‘(𝐴 ∩ 𝐵)) + (vol‘(𝐴 ∪ 𝐵))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2111   ∖ cdif 3894   ∪ cun 3895   ∩ cin 3896   ⊆ wss 3897  ∅c0 4280  dom cdm 5614  ‘cfv 6481  (class class class)co 7346  ℝcr 11005   + caddc 11009  vol*covol 25390  volcvol 25391

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083  ax-pre-sup 11084

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-er 8622  df-map 8752  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-sup 9326  df-inf 9327  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-div 11775  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-n0 12382  df-z 12469  df-uz 12733  df-q 12847  df-rp 12891  df-ioo 13249  df-ico 13251  df-icc 13252  df-fz 13408  df-fl 13696  df-seq 13909  df-exp 13969  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-ovol 25392  df-vol 25393

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