Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  vonicclem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vonicclem2 47802
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 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
vonicclem2.a (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
vonicclem2.b (𝜑 → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
vonicclem2.n (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
vonicclem2.t ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ≤ (𝐵‘𝑘))
vonicclem2.i 𝐼 = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐵‘𝑘))
vonicclem2.c 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
vonicclem2.d 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
Assertion
Ref Expression
vonicclem2 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘𝐼) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘,𝑛   𝐵,𝑘,𝑛   𝐶,𝑘,𝑛   𝐷,𝑛   𝑛,𝐼   𝑘,𝑋,𝑛   𝜑,𝑘,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑘)   𝐼(𝑘)

Proof of Theorem vonicclem2
Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1946 . . . 4 Ⅎ𝑛𝜑
2 vonicclem2.x . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
32vonmea 47692 . . . 4 (𝜑 → (voln‘𝑋) ∈ Meas)
4 1zzd 12734 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
5 nnuz 13011 . . . 4 ℕ = (ℤ≥‘1)
62adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ Fin)
7 eqid 2760 . . . . . 6 dom (voln‘𝑋) = dom (voln‘𝑋)
8 vonicclem2.a . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
98adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
10 vonicclem2.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
1110ffvelcdmda 7089 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
1211adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
13 nnrecre 12387 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
1413ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
1512, 14readdcld 11345 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1615fmpttd 7120 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ)
17 vonicclem2.c . . . . . . . . . 10 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
1817a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)))))
192mptexd 7234 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
2019adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
2118, 20fvmpt2d 7012 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶‘𝑛) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
2221feq1d 6696 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐶‘𝑛):𝑋⟶ℝ ↔ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ))
2316, 22mpbird 260 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶‘𝑛):𝑋⟶ℝ)
246, 7, 9, 23hoimbl 47749 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ dom (voln‘𝑋))
25 vonicclem2.d . . . . 5 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
2624, 25fmptd 7119 . . . 4 (𝜑 → 𝐷:ℕ⟶dom (voln‘𝑋))
27 nfv 1946 . . . . . 6 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ)
28 ressxr 11360 . . . . . . . . 9 ℝ ⊆ ℝ*
298ffvelcdmda 7089 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
3028, 29sselid 3907 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ*)
3130adantlr 728 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ*)
32 ovexd 7459 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ V)
3321, 32fvmpt2d 7012 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) = ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)))
3433, 15eqeltrd 2860 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ)
3534rexrd 11366 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ*)
369ffvelcdmda 7089 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
3736leidd 11889 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ≤ (𝐴‘𝑘))
38 1red 11316 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ)
39 nnre 12349 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ)
4039, 38readdcld 11345 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
41 peano2nn 12354 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
42 nnne0 12379 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 + 1) ∈ ℕ → (𝑛 + 1) ≠ 0)
4341, 42syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 + 1) ≠ 0)
4438, 40, 43redivcld 12152 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
4544ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
4639ltp1d 12254 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 < (𝑛 + 1))
47 nnrp 13139 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
4841nnrpd 13169 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 + 1) ∈ ℝ+)
4947, 48ltrecd 13189 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 < (𝑛 + 1) ↔ (1 / (𝑛 + 1)) < (1 / 𝑛)))
5046, 49mpbid 235 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / (𝑛 + 1)) < (1 / 𝑛))
5144, 13, 50ltled 11465 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / (𝑛 + 1)) ≤ (1 / 𝑛))
5251ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / (𝑛 + 1)) ≤ (1 / 𝑛))
5345, 14, 12, 52leadd2dd 11938 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1))) ≤ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)))
54 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (1 / 𝑛) = (1 / 𝑚))
5554oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)) = ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑚)))
5655mpteq2dv 5198 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑚 → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑚))))
5756cbvmptv 5208 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛)))) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑚))))
5817, 57eqtri 2783 . . . . . . . . . . 11 𝐶 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑚))))
59 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (1 / 𝑚) = (1 / (𝑛 + 1)))
6059oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑚)) = ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1))))
6160mpteq2dv 5198 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑚))) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1)))))
62 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ)
6362peano2nnd 12359 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
646mptexd 7234 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1)))) ∈ V)
6558, 61, 63, 64fvmptd3 7022 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶‘(𝑛 + 1)) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1)))))
66 ovexd 7459 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1))) ∈ V)
6765, 66fvmpt2d 7012 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘) = ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1))))
6867, 33breq12d 5115 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘) ≤ ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ↔ ((𝐵‘𝑘) + (1 / (𝑛 + 1))) ≤ ((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
6953, 68mpbird 260 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘) ≤ ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))
70 icossico 13554 . . . . . . 7 ((((𝐴‘𝑘) ∈ ℝ* ∧ ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ*) ∧ ((𝐴‘𝑘) ≤ (𝐴‘𝑘) ∧ ((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘) ≤ ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))) → ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ⊆ ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
7131, 35, 37, 69, 70syl22anc 852 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ⊆ ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
7227, 71ixpssixp 46215 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ⊆ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
73 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑚 → (𝐶‘𝑛) = (𝐶‘𝑚))
7473fveq1d 6892 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) = ((𝐶‘𝑚)‘𝑘))
7574oveq2d 7440 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑚)‘𝑘)))
7675ixpeq2dv 8948 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑚 → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑚)‘𝑘)))
7776cbvmptv 5208 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘))) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑚)‘𝑘)))
7825, 77eqtri 2783 . . . . . . 7 𝐷 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑚)‘𝑘)))
79 fveq2 6890 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝐶‘𝑚) = (𝐶‘(𝑛 + 1)))
8079fveq1d 6892 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((𝐶‘𝑚)‘𝑘) = ((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘))
8180oveq2d 7440 . . . . . . . 8 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑚)‘𝑘)) = ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)))
8281ixpeq2dv 8948 . . . . . . 7 (𝑚 = (𝑛 + 1) → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑚)‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)))
83 ovex 7457 . . . . . . . . . 10 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ∈ V
8483rgenw 3080 . . . . . . . . 9 ∀𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ∈ V
85 ixpexg 8957 . . . . . . . . 9 (∀𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ∈ V → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ∈ V)
8684, 85ax-mp 5 . . . . . . . 8 X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ∈ V
8786a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ∈ V)
8878, 82, 63, 87fvmptd3 7022 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷‘(𝑛 + 1)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)))
8925a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘))))
9024elexd 3473 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ V)
9189, 90fvmpt2d 7012 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷‘𝑛) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
9288, 91sseq12d 3942 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐷‘(𝑛 + 1)) ⊆ (𝐷‘𝑛) ↔ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘(𝑛 + 1))‘𝑘)) ⊆ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘))))
9372, 92mpbird 260 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷‘(𝑛 + 1)) ⊆ (𝐷‘𝑛))
94 1nn 12353 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
9594, 5eleqtri 2858 . . . . 5 1 ∈ (ℤ≥‘1)
9695a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ (ℤ≥‘1))
97 fveq2 6890 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 → (𝐶‘𝑛) = (𝐶‘1))
9897fveq1d 6892 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) = ((𝐶‘1)‘𝑘))
9998oveq2d 7440 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 → ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)))
10099ixpeq2dv 8948 . . . . . . 7 (𝑛 = 1 → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)))
10194a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℕ)
102 ovex 7457 . . . . . . . . . 10 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)) ∈ V
103102rgenw 3080 . . . . . . . . 9 ∀𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)) ∈ V
104 ixpexg 8957 . . . . . . . . 9 (∀𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)) ∈ V → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)) ∈ V)
105103, 104ax-mp 5 . . . . . . . 8 X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)) ∈ V
106105a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)) ∈ V)
10725, 100, 101, 106fvmptd3 7022 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐷‘1) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘)))
108107fveq2d 6894 . . . . 5 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘1)) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘))))
109 nfv 1946 . . . . . 6 Ⅎ𝑘𝜑
110 simpl 488 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝜑)
11194a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 1 ∈ ℕ)
112 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝑘 ∈ 𝑋)
11394elexi 3472 . . . . . . . 8 1 ∈ V
114 eleq1 2848 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 1 → (𝑛 ∈ ℕ ↔ 1 ∈ ℕ))
115114anbi2d 642 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 → ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ↔ (𝜑 ∧ 1 ∈ ℕ)))
116115anbi1d 643 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) ↔ ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋)))
11798eleq1d 2845 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → (((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ ↔ ((𝐶‘1)‘𝑘) ∈ ℝ))
118116, 117imbi12d 347 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 → ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ) ↔ (((𝜑 ∧ 1 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘1)‘𝑘) ∈ ℝ)))
119113, 118, 34vtocl 3520 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 1 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘1)‘𝑘) ∈ ℝ)
120110, 111, 112, 119syl21anc 851 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘1)‘𝑘) ∈ ℝ)
121109, 2, 29, 120vonhoire 47790 . . . . 5 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘1)‘𝑘))) ∈ ℝ)
122108, 121eqeltrd 2860 . . . 4 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘1)) ∈ ℝ)
123 eqid 2760 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
1241, 3, 4, 5, 26, 93, 96, 122, 123meaiininc 47605 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ⇝ ((voln‘𝑋)‘∩ 𝑛 ∈ ℕ (𝐷‘𝑛)))
125109, 29, 11iinhoiicc 47792 . . . . . . 7 (𝜑 → ∩ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐵‘𝑘)))
12633oveq2d 7440 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
127126ixpeq2dva 8947 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
12891, 127eqtrd 2795 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷‘𝑛) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
129128iineq2dv 4976 . . . . . . 7 (𝜑 → ∩ 𝑛 ∈ ℕ (𝐷‘𝑛) = ∩ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,)((𝐵‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
130 vonicclem2.i . . . . . . . 8 𝐼 = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐵‘𝑘))
131130a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐼 = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐵‘𝑘)))
132125, 129, 1313eqtr4d 2805 . . . . . 6 (𝜑 → ∩ 𝑛 ∈ ℕ (𝐷‘𝑛) = 𝐼)
133132eqcomd 2766 . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 = ∩ 𝑛 ∈ ℕ (𝐷‘𝑛))
134133fveq2d 6894 . . . 4 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘𝐼) = ((voln‘𝑋)‘∩ 𝑛 ∈ ℕ (𝐷‘𝑛)))
135134eqcomd 2766 . . 3 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘∩ 𝑛 ∈ ℕ (𝐷‘𝑛)) = ((voln‘𝑋)‘𝐼))
136124, 135breqtrd 5130 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ⇝ ((voln‘𝑋)‘𝐼))
137 2fveq3 6895 . . . . 5 (𝑛 = 𝑚 → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑚)))
138137cbvmptv 5208 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑚)))
139138a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑚))))
140 vonicclem2.n . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
141 vonicclem2.t . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ≤ (𝐵‘𝑘))
142138eqcomi 2769 . . . 4 (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑚))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
1432, 8, 10, 140, 141, 17, 25, 142vonicclem1 47801 . . 3 (𝜑 → (𝑚 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑚))) ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
144139, 143eqbrtrd 5126 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
145 climuni 15728 . 2 (((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ⇝ ((voln‘𝑋)‘𝐼) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) → ((voln‘𝑋)‘𝐼) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
146136, 144, 145syl2anc 596 1 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘𝐼) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  Vcvv 3450   ⊆ wss 3896  ∅c0 4277  ∩ ciin 4951   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5651  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  Xcixp 8932  Fincfn 8980  ℝcr 11206  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210  ℝ*cxr 11349   < clt 11350   ≤ cle 11351   − cmin 11548   / cdiv 11980  ℕcn 12342  ℤ≥cuz 12972  [,)cico 13485  [,]cicc 13486   ⇝ cli 15660  ∏cprod 16081  volncvoln 47656
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cc 10520  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8184  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-oadd 8487  df-omul 8488  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-ixp 8933  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fsupp 9361  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-dju 9989  df-card 10027  df-acn 10030  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-sum 15863  df-prod 16082  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-cmp 23714  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cncf 25208  df-ovol 25794  df-vol 25795  df-salg 47427  df-sumge0 47481  df-mea 47568  df-ome 47608  df-caragen 47610  df-ovoln 47655  df-voln 47657
This theorem is used by:  vonicc  47803
  Copyright terms: Public domain W3C validator