Theorem voliooicof 43873

Description: The Lebesgue measure of open intervals is the same as the Lebesgue measure of left-closed right-open intervals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
voliooicof.1	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶(ℝ × ℝ))

Assertion

Ref	Expression
voliooicof	⊢ (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) = ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹))

Proof of Theorem voliooicof

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		volioof 43864	. . . . 5 ⊢ (vol ∘ (,)):(ℝ* × ℝ*)⟶(0[,]+∞)
2	1	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (vol ∘ (,)):(ℝ* × ℝ*)⟶(0[,]+∞))
3		rexpssxrxp 11121	. . . . 5 ⊢ (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
4	3	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*))
5		voliooicof.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶(ℝ × ℝ))
6	2, 4, 5	fcoss 43077	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞))
7	6	ffnd 6652	. 2 ⊢ (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
8		volf 24799	. . . . . 6 ⊢ vol:dom vol⟶(0[,]+∞)
9	8	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → vol:dom vol⟶(0[,]+∞))
10		icof 43086	. . . . . . . . . 10 ⊢ [,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ*
11	10	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → [,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ*)
12	11, 4, 5	fcoss 43077	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶𝒫 ℝ*)
13	12	ffnd 6652	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
14	5	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐹:𝐴⟶(ℝ × ℝ))
15		simpr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐴)
16	14, 15	fvovco 43059	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) = ((1st ‘(𝐹‘𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥))))
17	5	ffvelcdmda 7017	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ (ℝ × ℝ))
18		xp1st 7931	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹‘𝑥) ∈ (ℝ × ℝ) → (1st ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ)
19	17, 18	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (1st ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ)
20		xp2nd 7932	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹‘𝑥) ∈ (ℝ × ℝ) → (2nd ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ)
21	17, 20	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (2nd ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ)
22	21	rexrd 11126	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (2nd ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ*)
23		icombl 24834	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((1st ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹‘𝑥)) ∈ ℝ*) → ((1st ‘(𝐹‘𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥))) ∈ dom vol)
24	19, 22, 23	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((1st ‘(𝐹‘𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥))) ∈ dom vol)
25	16, 24	eqeltrd 2837	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol)
26	25	ralrimiva 3139	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol)
27	13, 26	jca 512	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol))
28		ffnfv 7048	. . . . . 6 ⊢ (([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶dom vol ↔ (([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol))
29	27, 28	sylibr 233	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶dom vol)
30		fco 6675	. . . . 5 ⊢ ((vol:dom vol⟶(0[,]+∞) ∧ ([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶dom vol) → (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)):𝐴⟶(0[,]+∞))
31	9, 29, 30	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)):𝐴⟶(0[,]+∞))
32		coass 6203	. . . . . 6 ⊢ ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) = (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹))
33	32	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) = (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)))
34	33	feq1d 6636	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞) ↔ (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)):𝐴⟶(0[,]+∞)))
35	31, 34	mpbird 256	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞))
36	35	ffnd 6652	. 2 ⊢ (𝜑 → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
37	19, 21	voliooico 43869	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (vol‘((1st ‘(𝐹‘𝑥))(,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥)))) = (vol‘((1st ‘(𝐹‘𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥)))))
38	5, 4	fssd 6669	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶(ℝ* × ℝ*))
39	38	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐹:𝐴⟶(ℝ* × ℝ*))
40	39, 15	fvvolioof 43866	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹)‘𝑥) = (vol‘((1st ‘(𝐹‘𝑥))(,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥)))))
41	39, 15	fvvolicof 43868	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹)‘𝑥) = (vol‘((1st ‘(𝐹‘𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹‘𝑥)))))
42	37, 40, 41	3eqtr4d 2786	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹)‘𝑥) = (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹)‘𝑥))
43	7, 36, 42	eqfnfvd 6968	1 ⊢ (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) = ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∀wral 3061   ⊆ wss 3898  𝒫 cpw 4547   × cxp 5618  dom cdm 5620   ∘ ccom 5624   Fn wfn 6474  ⟶wf 6475  ‘cfv 6479  (class class class)co 7337  1^st c1st 7897  2^nd c2nd 7898  ℝcr 10971  0cc0 10972  +∞cpnf 11107  ℝ^*cxr 11109  (,)cioo 13180  [,)cico 13182  [,]cicc 13183  volcvol 24733

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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-rep 5229  ax-sep 5243  ax-nul 5250  ax-pow 5308  ax-pr 5372  ax-un 7650  ax-inf2 9498  ax-cnex 11028  ax-resscn 11029  ax-1cn 11030  ax-icn 11031  ax-addcl 11032  ax-addrcl 11033  ax-mulcl 11034  ax-mulrcl 11035  ax-mulcom 11036  ax-addass 11037  ax-mulass 11038  ax-distr 11039  ax-i2m1 11040  ax-1ne0 11041  ax-1rid 11042  ax-rnegex 11043  ax-rrecex 11044  ax-cnre 11045  ax-pre-lttri 11046  ax-pre-lttrn 11047  ax-pre-ltadd 11048  ax-pre-mulgt0 11049  ax-pre-sup 11050

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3443  df-sbc 3728  df-csb 3844  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3917  df-nul 4270  df-if 4474  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4853  df-int 4895  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5176  df-tr 5210  df-id 5518  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5575  df-se 5576  df-we 5577  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6238  df-ord 6305  df-on 6306  df-lim 6307  df-suc 6308  df-iota 6431  df-fun 6481  df-fn 6482  df-f 6483  df-f1 6484  df-fo 6485  df-f1o 6486  df-fv 6487  df-isom 6488  df-riota 7293  df-ov 7340  df-oprab 7341  df-mpo 7342  df-of 7595  df-om 7781  df-1st 7899  df-2nd 7900  df-frecs 8167  df-wrecs 8198  df-recs 8272  df-rdg 8311  df-1o 8367  df-2o 8368  df-er 8569  df-map 8688  df-pm 8689  df-en 8805  df-dom 8806  df-sdom 8807  df-fin 8808  df-fi 9268  df-sup 9299  df-inf 9300  df-oi 9367  df-dju 9758  df-card 9796  df-pnf 11112  df-mnf 11113  df-xr 11114  df-ltxr 11115  df-le 11116  df-sub 11308  df-neg 11309  df-div 11734  df-nn 12075  df-2 12137  df-3 12138  df-n0 12335  df-z 12421  df-uz 12684  df-q 12790  df-rp 12832  df-xneg 12949  df-xadd 12950  df-xmul 12951  df-ioo 13184  df-ico 13186  df-icc 13187  df-fz 13341  df-fzo 13484  df-fl 13613  df-seq 13823  df-exp 13884  df-hash 14146  df-cj 14909  df-re 14910  df-im 14911  df-sqrt 15045  df-abs 15046  df-clim 15296  df-rlim 15297  df-sum 15497  df-rest 17230  df-topgen 17251  df-psmet 20695  df-xmet 20696  df-met 20697  df-bl 20698  df-mopn 20699  df-top 22149  df-topon 22166  df-bases 22202  df-cmp 22644  df-ovol 24734  df-vol 24735

This theorem is referenced by:  ovolval5lem3  44529