Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  vonioolem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vonioolem1 47893
Description: The sequence of the measures of the half-open intervals converges to the measure of their union. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
vonioolem1.x (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
vonioolem1.a (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
vonioolem1.b (𝜑 → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
vonioolem1.u (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
vonioolem1.t ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) < (𝐵‘𝑘))
vonioolem1.c 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
vonioolem1.d 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)))
vonioolem1.s 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
vonioolem1.r 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
vonioolem1.e 𝐸 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < )
vonioolem1.n 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
vonioolem1.z 𝑍 = (ℤ≥‘𝑁)
Assertion
Ref Expression
vonioolem1 (𝜑 → 𝑆 ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝐵,𝑘,𝑛   𝐶,𝑘   𝑆,𝑛   𝑇,𝑛   𝑘,𝑋,𝑛   𝑘,𝑍,𝑛   𝜑,𝑘,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐶(𝑛)   𝐷(𝑘, 𝑛)   𝑆(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝐸(𝑘, 𝑛)   𝑁(𝑘, 𝑛)

Proof of Theorem vonioolem1
StepHypRef Expression
1 vonioolem1.r . . . . 5 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
21a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))))
3 vonioolem1.c . . . . . . . . . . 11 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)))))
5 vonioolem1.x . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
65mptexd 7250 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
76adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
84, 7fvmpt2d 7027 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶‘𝑛) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
9 ovexd 7475 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ V)
108, 9fvmpt2d 7027 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) = ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)))
1110oveq2d 7456 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = ((𝐵‘𝑘) − ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
12 vonioolem1.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
1312ffvelcdmda 7105 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
1413adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
1514recnd 11361 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
16 vonioolem1.a . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
1716adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
1817ffvelcdmda 7105 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
1918recnd 11361 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℂ)
20 nnrecre 12404 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
2120ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
2221recnd 11361 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℂ)
2315, 19, 22subsub4d 11724 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)) = ((𝐵‘𝑘) − ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
2411, 23eqtr4d 2801 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2524prodeq2dv 16116 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2625mpteq2dva 5201 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))))
272, 26eqtrd 2798 . . 3 (𝜑 → 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))))
28 nfv 1949 . . . 4 Ⅎ𝑘𝜑
29 rpssre 13152 . . . . . 6 ℝ+ ⊆ ℝ
30 vonioolem1.t . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) < (𝐵‘𝑘))
3116ffvelcdmda 7105 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
32 difrp 13184 . . . . . . . 8 (((𝐴‘𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ) → ((𝐴‘𝑘) < (𝐵‘𝑘) ↔ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℝ+))
3331, 13, 32syl2anc 596 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘) < (𝐵‘𝑘) ↔ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℝ+))
3430, 33mpbid 235 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℝ+)
3529, 34sselid 3911 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℝ)
3635recnd 11361 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℂ)
37 eqid 2763 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)))
3828, 5, 36, 37fprodsubrecnncnv 47121 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))) ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
3927, 38eqbrtrd 5130 . 2 (𝜑 → 𝑇 ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
40 vonioolem1.z . . 3 𝑍 = (ℤ≥‘𝑁)
41 nnex 12365 . . . . . 6 ℕ ∈ V
4241mptex 7249 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))) ∈ V
4342a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))) ∈ V)
441, 43eqeltrid 2868 . . 3 (𝜑 → 𝑇 ∈ V)
45 vonioolem1.s . . . 4 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
4641mptex 7249 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ∈ V
4746a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ∈ V)
4845, 47eqeltrid 2868 . . 3 (𝜑 → 𝑆 ∈ V)
49 vonioolem1.n . . . 4 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
50 1rp 13148 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ+
5150a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
52 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
5328, 52, 34rnmptssd 7145 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ⊆ ℝ+)
54 vonioolem1.e . . . . . . . . . . 11 𝐸 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < )
55 ltso 11414 . . . . . . . . . . . . 13 < Or ℝ
5655a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → < Or ℝ)
5752rnmptfi 46389 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑋 ∈ Fin → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ∈ Fin)
585, 57syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ∈ Fin)
59 vonioolem1.u . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
6028, 34, 52, 59rnmptn0 6257 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ≠ ∅)
6129a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
6253, 61sstrd 3923 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ⊆ ℝ)
63 fiinfcl 9519 . . . . . . . . . . . 12 (( < Or ℝ ∧ (ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ∈ Fin ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ≠ ∅ ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ⊆ ℝ)) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
6456, 58, 60, 62, 63syl13anc 1400 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
6554, 64eqeltrid 2868 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐸 ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
6653, 65sseldd 3914 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
6751, 66rpdivcld 13205 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ+)
6867rpred 13188 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ)
6967rpge0d 13192 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (1 / 𝐸))
70 flge0nn0 13984 . . . . . . 7 (((1 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 𝐸)) → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
7168, 69, 70syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
72 nn0p1nn 12669 . . . . . 6 ((⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7371, 72syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7473nnzd 12743 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℤ)
7549, 74eqeltrid 2868 . . 3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
7649recnnltrp 46591 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐸 ∈ ℝ+ → (𝑁 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑁) < 𝐸))
7766, 76syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑁) < 𝐸))
7877simpld 500 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
79 uznnssnn 13046 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℕ)
8078, 79syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℕ)
8140, 80eqsstrid 3951 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑍 ⊆ ℕ)
8281adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑍 ⊆ ℕ)
83 simpr 490 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
8482, 83sseldd 3914 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ ℕ)
85 vonioolem1.d . . . . . . . . 9 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)))
8685a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))))
875adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ Fin)
88 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 dom (voln‘𝑋) = dom (voln‘𝑋)
8918, 21readdcld 11362 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
9089fmpttd 7136 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ)
918feq1d 6710 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐶‘𝑛):𝑋⟶ℝ ↔ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ))
9290, 91mpbird 260 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶‘𝑛):𝑋⟶ℝ)
9312adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
9487, 88, 92, 93hoimbl 47844 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)) ∈ dom (voln‘𝑋))
9594elexd 3477 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)) ∈ V)
9686, 95fvmpt2d 7027 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷‘𝑛) = X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)))
9784, 96syldan 603 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐷‘𝑛) = X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)))
9897fveq2d 6909 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))))
995adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑋 ∈ Fin)
10059adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑋 ≠ ∅)
10184, 92syldan 603 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐶‘𝑛):𝑋⟶ℝ)
10212adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
103 eqid 2763 . . . . . 6 X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))
10499, 100, 101, 102, 103vonn0hoi 47883 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))))
105101ffvelcdmda 7105 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ)
10684, 14syldanl 614 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
107 volico 47196 . . . . . . . 8 ((((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ) → (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = if(((𝐶‘𝑛)‘𝑘) < (𝐵‘𝑘), ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)), 0))
108105, 106, 107syl2anc 596 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = if(((𝐶‘𝑛)‘𝑘) < (𝐵‘𝑘), ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)), 0))
10984, 10syldanl 614 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) = ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)))
11084, 21syldanl 614 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
11178nnrecred 12413 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
112111ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
11335adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℝ)
11440eleq2i 2856 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ 𝑍 ↔ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
115114biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
116 eluzle 13002 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁) → 𝑁 ≤ 𝑛)
117115, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑁 ≤ 𝑛)
118117adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑁 ≤ 𝑛)
11978nnrpd 13186 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
120119adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑁 ∈ ℝ+)
121 nnrp 13156 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
12284, 121syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ+)
123120, 122lerecd 13207 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑁 ≤ 𝑛 ↔ (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁)))
124118, 123mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁))
125124adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁))
126111adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
12729, 66sselid 3911 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ)
128127adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐸 ∈ ℝ)
12977simprd 501 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (1 / 𝑁) < 𝐸)
130129adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑁) < 𝐸)
13162adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ⊆ ℝ)
13258adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ∈ Fin)
133 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ 𝑋 → 𝑘 ∈ 𝑋)
134 ovexd 7475 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ V)
13552elrnmpt1 5948 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘 ∈ 𝑋 ∧ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ V) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
136133, 134, 135syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
137136adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
138 infrefilb 12327 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ∈ Fin ∧ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
139131, 132, 137, 138syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
14054, 139eqbrtrid 5143 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐸 ≤ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
141126, 128, 35, 130, 140ltletrd 11494 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑁) < ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
142141adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑁) < ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
143110, 112, 113, 125, 142lelttrd 11492 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
14484, 18syldanl 614 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
145144, 110, 106ltaddsub2d 11941 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)) < (𝐵‘𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
146143, 145mpbird 260 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)) < (𝐵‘𝑘))
147109, 146eqbrtrd 5130 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) < (𝐵‘𝑘))
148147iftrued 4493 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → if(((𝐶‘𝑛)‘𝑘) < (𝐵‘𝑘), ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)), 0) = ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
149108, 148eqtrd 2798 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
150149prodeq2dv 16116 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
15198, 104, 1503eqtrd 2802 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
152 fvexd 6920 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) ∈ V)
15345fvmpt2 7025 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) ∈ V) → (𝑆‘𝑛) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
15484, 152, 153syl2anc 596 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑆‘𝑛) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
155 prodex 16100 . . . . . 6 ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ V
156155a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ V)
1571fvmpt2 7025 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ V) → (𝑇‘𝑛) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
15884, 156, 157syl2anc 596 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑇‘𝑛) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
159151, 154, 1583eqtr4rd 2809 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑇‘𝑛) = (𝑆‘𝑛))
16040, 44, 48, 75, 159climeq 15760 . 2 (𝜑 → (𝑇 ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ↔ 𝑆 ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
16139, 160mpbid 235 1 (𝜑 → 𝑆 ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ∅c0 4281  ifcif 4485   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189   Or wor 5562  dom cdm 5655  ran crn 5656  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  Xcixp 8950  Fincfn 8998  infcinf 9457  ℝcr 11223  0cc0 11224  1c1 11225   + caddc 11227   < clt 11367   ≤ cle 11368   − cmin 11565   / cdiv 11997  ℕcn 12359  ℕ0cn0 12630  ℤcz 12717  ℤ≥cuz 12989  ℝ+crp 13144  [,)cico 13502  ⌊cfl 13954   ⇝ cli 15677  ∏cprod 16098  volcvol 25811  volncvoln 47751
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cc 10537  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-oadd 8505  df-omul 8506  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-dju 10006  df-card 10044  df-acn 10047  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-ico 13506  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-fl 13956  df-seq 14169  df-exp 14229  df-hash 14499  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-clim 15681  df-rlim 15682  df-sum 15880  df-prod 16099  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-cmp 23732  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-cncf 25226  df-ovol 25812  df-vol 25813  df-salg 47522  df-sumge0 47576  df-mea 47663  df-ome 47703  df-caragen 47705  df-ovoln 47750  df-voln 47752
This theorem is used by:  vonioolem2  47894
  Copyright terms: Public domain W3C validator