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Theorem vonicclem2 45387
Description: The n-dimensional Lebesgue measure of closed intervals. This is the second statement in Proposition 115G (d) of [Fremlin1] p. 32. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
vonicclem2.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ Fin)
vonicclem2.a (πœ‘ β†’ 𝐴:π‘‹βŸΆβ„)
vonicclem2.b (πœ‘ β†’ 𝐡:π‘‹βŸΆβ„)
vonicclem2.n (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  βˆ…)
vonicclem2.t ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ≀ (π΅β€˜π‘˜))
vonicclem2.i 𝐼 = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,](π΅β€˜π‘˜))
vonicclem2.c 𝐢 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
vonicclem2.d 𝐷 = (𝑛 ∈ β„• ↦ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)))
Assertion
Ref Expression
vonicclem2 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ) = βˆπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΅β€˜π‘˜) βˆ’ (π΄β€˜π‘˜)))
Distinct variable groups:   𝐴,π‘˜,𝑛   𝐡,π‘˜,𝑛   𝐢,π‘˜,𝑛   𝐷,𝑛   𝑛,𝐼   π‘˜,𝑋,𝑛   πœ‘,π‘˜,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐷(π‘˜)   𝐼(π‘˜)

Proof of Theorem vonicclem2
Dummy variable π‘š is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1918 . . . 4 β„²π‘›πœ‘
2 vonicclem2.x . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ Fin)
32vonmea 45277 . . . 4 (πœ‘ β†’ (volnβ€˜π‘‹) ∈ Meas)
4 1zzd 12590 . . . 4 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„€)
5 nnuz 12862 . . . 4 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
62adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑋 ∈ Fin)
7 eqid 2733 . . . . . 6 dom (volnβ€˜π‘‹) = dom (volnβ€˜π‘‹)
8 vonicclem2.a . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐴:π‘‹βŸΆβ„)
98adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝐴:π‘‹βŸΆβ„)
10 vonicclem2.b . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐡:π‘‹βŸΆβ„)
1110ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΅β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
1211adantlr 714 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΅β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
13 nnrecre 12251 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ β„• β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
1413ad2antlr 726 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
1512, 14readdcld 11240 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1615fmpttd 7112 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))):π‘‹βŸΆβ„)
17 vonicclem2.c . . . . . . . . . 10 𝐢 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
1817a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐢 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)))))
192mptexd 7223 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
2019adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
2118, 20fvmpt2d 7009 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΆβ€˜π‘›) = (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
2221feq1d 6700 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((πΆβ€˜π‘›):π‘‹βŸΆβ„ ↔ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))):π‘‹βŸΆβ„))
2316, 22mpbird 257 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΆβ€˜π‘›):π‘‹βŸΆβ„)
246, 7, 9, 23hoimbl 45334 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) ∈ dom (volnβ€˜π‘‹))
25 vonicclem2.d . . . . 5 𝐷 = (𝑛 ∈ β„• ↦ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)))
2624, 25fmptd 7111 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐷:β„•βŸΆdom (volnβ€˜π‘‹))
27 nfv 1918 . . . . . 6 β„²π‘˜(πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•)
28 ressxr 11255 . . . . . . . . 9 ℝ βŠ† ℝ*
298ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
3028, 29sselid 3980 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
3130adantlr 714 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
32 ovexd 7441 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)) ∈ V)
3321, 32fvmpt2d 7009 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) = ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)))
3433, 15eqeltrd 2834 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
3534rexrd 11261 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
369ffvelcdmda 7084 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
3736leidd 11777 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ≀ (π΄β€˜π‘˜))
38 1red 11212 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„• β†’ 1 ∈ ℝ)
39 nnre 12216 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• β†’ 𝑛 ∈ ℝ)
4039, 38readdcld 11240 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„• β†’ (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
41 peano2nn 12221 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•)
42 nnne0 12243 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 + 1) ∈ β„• β†’ (𝑛 + 1) β‰  0)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„• β†’ (𝑛 + 1) β‰  0)
4438, 40, 43redivcld 12039 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ β„• β†’ (1 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
4544ad2antlr 726 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (1 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
4639ltp1d 12141 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• β†’ 𝑛 < (𝑛 + 1))
47 nnrp 12982 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ 𝑛 ∈ ℝ+)
4841nnrpd 13011 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ (𝑛 + 1) ∈ ℝ+)
4947, 48ltrecd 13031 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• β†’ (𝑛 < (𝑛 + 1) ↔ (1 / (𝑛 + 1)) < (1 / 𝑛)))
5046, 49mpbid 231 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„• β†’ (1 / (𝑛 + 1)) < (1 / 𝑛))
5144, 13, 50ltled 11359 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ β„• β†’ (1 / (𝑛 + 1)) ≀ (1 / 𝑛))
5251ad2antlr 726 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (1 / (𝑛 + 1)) ≀ (1 / 𝑛))
5345, 14, 12, 52leadd2dd 11826 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1))) ≀ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)))
54 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = π‘š β†’ (1 / 𝑛) = (1 / π‘š))
5554oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = π‘š β†’ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)) = ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / π‘š)))
5655mpteq2dv 5250 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = π‘š β†’ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))) = (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / π‘š))))
5756cbvmptv 5261 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• ↦ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛)))) = (π‘š ∈ β„• ↦ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / π‘š))))
5817, 57eqtri 2761 . . . . . . . . . . 11 𝐢 = (π‘š ∈ β„• ↦ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / π‘š))))
59 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ (1 / π‘š) = (1 / (𝑛 + 1)))
6059oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . 12 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / π‘š)) = ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1))))
6160mpteq2dv 5250 . . . . . . . . . . 11 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / π‘š))) = (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1)))))
62 simpr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
6362peano2nnd 12226 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•)
646mptexd 7223 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1)))) ∈ V)
6558, 61, 63, 64fvmptd3 7019 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (πΆβ€˜(𝑛 + 1)) = (π‘˜ ∈ 𝑋 ↦ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1)))))
66 ovexd 7441 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1))) ∈ V)
6765, 66fvmpt2d 7009 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜) = ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1))))
6867, 33breq12d 5161 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜) ≀ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) ↔ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / (𝑛 + 1))) ≀ ((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
6953, 68mpbird 257 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜) ≀ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜))
70 icossico 13391 . . . . . . 7 ((((π΄β€˜π‘˜) ∈ ℝ* ∧ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) ∈ ℝ*) ∧ ((π΄β€˜π‘˜) ≀ (π΄β€˜π‘˜) ∧ ((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜) ≀ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜))) β†’ ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) βŠ† ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)))
7131, 35, 37, 69, 70syl22anc 838 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) βŠ† ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)))
7227, 71ixpssixp 43767 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) βŠ† Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)))
73 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘š β†’ (πΆβ€˜π‘›) = (πΆβ€˜π‘š))
7473fveq1d 6891 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = π‘š β†’ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) = ((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜))
7574oveq2d 7422 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = π‘š β†’ ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) = ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜)))
7675ixpeq2dv 8904 . . . . . . . . 9 (𝑛 = π‘š β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜)))
7776cbvmptv 5261 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„• ↦ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜))) = (π‘š ∈ β„• ↦ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜)))
7825, 77eqtri 2761 . . . . . . 7 𝐷 = (π‘š ∈ β„• ↦ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜)))
79 fveq2 6889 . . . . . . . . . 10 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ (πΆβ€˜π‘š) = (πΆβ€˜(𝑛 + 1)))
8079fveq1d 6891 . . . . . . . . 9 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ ((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜) = ((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜))
8180oveq2d 7422 . . . . . . . 8 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜)) = ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)))
8281ixpeq2dv 8904 . . . . . . 7 (π‘š = (𝑛 + 1) β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘š)β€˜π‘˜)) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)))
83 ovex 7439 . . . . . . . . . 10 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) ∈ V
8483rgenw 3066 . . . . . . . . 9 βˆ€π‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) ∈ V
85 ixpexg 8913 . . . . . . . . 9 (βˆ€π‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) ∈ V β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) ∈ V)
8684, 85ax-mp 5 . . . . . . . 8 Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) ∈ V
8786a1i 11 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) ∈ V)
8878, 82, 63, 87fvmptd3 7019 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π·β€˜(𝑛 + 1)) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)))
8925a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 = (𝑛 ∈ β„• ↦ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜))))
9024elexd 3495 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) ∈ V)
9189, 90fvmpt2d 7009 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π·β€˜π‘›) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)))
9288, 91sseq12d 4015 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((π·β€˜(𝑛 + 1)) βŠ† (π·β€˜π‘›) ↔ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜(𝑛 + 1))β€˜π‘˜)) βŠ† Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜))))
9372, 92mpbird 257 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π·β€˜(𝑛 + 1)) βŠ† (π·β€˜π‘›))
94 1nn 12220 . . . . . 6 1 ∈ β„•
9594, 5eleqtri 2832 . . . . 5 1 ∈ (β„€β‰₯β€˜1)
9695a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ 1 ∈ (β„€β‰₯β€˜1))
97 fveq2 6889 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 β†’ (πΆβ€˜π‘›) = (πΆβ€˜1))
9897fveq1d 6891 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 β†’ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) = ((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜))
9998oveq2d 7422 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 β†’ ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) = ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)))
10099ixpeq2dv 8904 . . . . . . 7 (𝑛 = 1 β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)))
10194a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„•)
102 ovex 7439 . . . . . . . . . 10 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)) ∈ V
103102rgenw 3066 . . . . . . . . 9 βˆ€π‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)) ∈ V
104 ixpexg 8913 . . . . . . . . 9 (βˆ€π‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)) ∈ V β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)) ∈ V)
105103, 104ax-mp 5 . . . . . . . 8 Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)) ∈ V
106105a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)) ∈ V)
10725, 100, 101, 106fvmptd3 7019 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π·β€˜1) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜)))
108107fveq2d 6893 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜1)) = ((volnβ€˜π‘‹)β€˜Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜))))
109 nfv 1918 . . . . . 6 β„²π‘˜πœ‘
110 simpl 484 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ πœ‘)
11194a1i 11 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ 1 ∈ β„•)
112 simpr 486 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ π‘˜ ∈ 𝑋)
11394elexi 3494 . . . . . . . 8 1 ∈ V
114 eleq1 2822 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 1 β†’ (𝑛 ∈ β„• ↔ 1 ∈ β„•))
115114anbi2d 630 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 β†’ ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ↔ (πœ‘ ∧ 1 ∈ β„•)))
116115anbi1d 631 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 β†’ (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) ↔ ((πœ‘ ∧ 1 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋)))
11798eleq1d 2819 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 β†’ (((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) ∈ ℝ ↔ ((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜) ∈ ℝ))
118116, 117imbi12d 345 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 β†’ ((((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜) ∈ ℝ) ↔ (((πœ‘ ∧ 1 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜) ∈ ℝ)))
119113, 118, 34vtocl 3550 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 1 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
120110, 111, 112, 119syl21anc 837 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
121109, 2, 29, 120vonhoire 45375 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜1)β€˜π‘˜))) ∈ ℝ)
122108, 121eqeltrd 2834 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜1)) ∈ ℝ)
123 eqid 2733 . . . 4 (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›)))
1241, 3, 4, 5, 26, 93, 96, 122, 123meaiininc 45190 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) ⇝ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜βˆ© 𝑛 ∈ β„• (π·β€˜π‘›)))
125109, 29, 11iinhoiicc 45377 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ∩ 𝑛 ∈ β„• Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,](π΅β€˜π‘˜)))
12633oveq2d 7422 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) = ((π΄β€˜π‘˜)[,)((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
127126ixpeq2dva 8903 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((πΆβ€˜π‘›)β€˜π‘˜)) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
12891, 127eqtrd 2773 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π·β€˜π‘›) = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
129128iineq2dv 5022 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ∩ 𝑛 ∈ β„• (π·β€˜π‘›) = ∩ 𝑛 ∈ β„• Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,)((π΅β€˜π‘˜) + (1 / 𝑛))))
130 vonicclem2.i . . . . . . . 8 𝐼 = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,](π΅β€˜π‘˜))
131130a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐼 = Xπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΄β€˜π‘˜)[,](π΅β€˜π‘˜)))
132125, 129, 1313eqtr4d 2783 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ∩ 𝑛 ∈ β„• (π·β€˜π‘›) = 𝐼)
133132eqcomd 2739 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐼 = ∩ 𝑛 ∈ β„• (π·β€˜π‘›))
134133fveq2d 6893 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ) = ((volnβ€˜π‘‹)β€˜βˆ© 𝑛 ∈ β„• (π·β€˜π‘›)))
135134eqcomd 2739 . . 3 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜βˆ© 𝑛 ∈ β„• (π·β€˜π‘›)) = ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ))
136124, 135breqtrd 5174 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) ⇝ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ))
137 2fveq3 6894 . . . . 5 (𝑛 = π‘š β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›)) = ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘š)))
138137cbvmptv 5261 . . . 4 (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) = (π‘š ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘š)))
139138a1i 11 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) = (π‘š ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘š))))
140 vonicclem2.n . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  βˆ…)
141 vonicclem2.t . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑋) β†’ (π΄β€˜π‘˜) ≀ (π΅β€˜π‘˜))
142138eqcomi 2742 . . . 4 (π‘š ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘š))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›)))
1432, 8, 10, 140, 141, 17, 25, 142vonicclem1 45386 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘š ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘š))) ⇝ βˆπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΅β€˜π‘˜) βˆ’ (π΄β€˜π‘˜)))
144139, 143eqbrtrd 5170 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) ⇝ βˆπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΅β€˜π‘˜) βˆ’ (π΄β€˜π‘˜)))
145 climuni 15493 . 2 (((𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) ⇝ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ) ∧ (𝑛 ∈ β„• ↦ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜(π·β€˜π‘›))) ⇝ βˆπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΅β€˜π‘˜) βˆ’ (π΄β€˜π‘˜))) β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ) = βˆπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΅β€˜π‘˜) βˆ’ (π΄β€˜π‘˜)))
146136, 144, 145syl2anc 585 1 (πœ‘ β†’ ((volnβ€˜π‘‹)β€˜πΌ) = βˆπ‘˜ ∈ 𝑋 ((π΅β€˜π‘˜) βˆ’ (π΄β€˜π‘˜)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  Vcvv 3475   βŠ† wss 3948  βˆ…c0 4322  βˆ© ciin 4998   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  dom cdm 5676  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  Xcixp 8888  Fincfn 8936  β„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110  β„*cxr 11244   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441   / cdiv 11868  β„•cn 12209  β„€β‰₯cuz 12819  [,)cico 13323  [,]cicc 13324   ⇝ cli 15425  βˆcprod 15846  volncvoln 45241
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cc 10427  ax-ac2 10455  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-disj 5114  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-oadd 8467  df-omul 8468  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-dju 9893  df-card 9931  df-acn 9934  df-ac 10108  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-prod 15847  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-rest 17365  df-topn 17366  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-topgen 17386  df-pt 17387  df-prds 17390  df-xrs 17445  df-qtop 17450  df-imas 17451  df-xps 17453  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-submnd 18669  df-grp 18819  df-minusg 18820  df-mulg 18946  df-subg 18998  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-abl 19646  df-mgp 19983  df-ur 20000  df-ring 20052  df-cring 20053  df-oppr 20143  df-dvdsr 20164  df-unit 20165  df-invr 20195  df-dvr 20208  df-drng 20310  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cn 22723  df-cnp 22724  df-cmp 22883  df-tx 23058  df-hmeo 23251  df-xms 23818  df-ms 23819  df-tms 23820  df-cncf 24386  df-ovol 24973  df-vol 24974  df-salg 45012  df-sumge0 45066  df-mea 45153  df-ome 45193  df-caragen 45195  df-ovoln 45240  df-voln 45242
This theorem is referenced by:  vonicc  45388
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