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 47690
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 7230 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
76adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
84, 7fvmpt2d 7007 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶‘𝑛) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
9 ovexd 7455 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ V)
108, 9fvmpt2d 7007 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) = ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)))
1110oveq2d 7436 . . . . . . 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 7084 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
1413adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
1514recnd 11337 . . . . . . . 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 7084 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
1918recnd 11337 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℂ)
20 nnrecre 12380 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
2120ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
2221recnd 11337 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℂ)
2315, 19, 22subsub4d 11700 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)) = ((𝐵‘𝑘) − ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))))
2411, 23eqtr4d 2798 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2524prodeq2dv 16090 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2625mpteq2dva 5197 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))))
272, 26eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))))
28 nfv 1946 . . . 4 Ⅎ𝑘𝜑
29 rpssre 13128 . . . . . 6 ℝ+ ⊆ ℝ
30 vonioolem1.t . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) < (𝐵‘𝑘))
3116ffvelcdmda 7084 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
32 difrp 13160 . . . . . . . 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 3906 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℝ)
3635recnd 11337 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ ℂ)
37 eqid 2760 . . . 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 46918 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) − (1 / 𝑛))) ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
3927, 38eqbrtrd 5126 . 2 (𝜑 → 𝑇 ⇝ ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
40 vonioolem1.z . . 3 𝑍 = (ℤ≥‘𝑁)
41 nnex 12341 . . . . . 6 ℕ ∈ V
4241mptex 7229 . . . . 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 2864 . . 3 (𝜑 → 𝑇 ∈ V)
45 vonioolem1.s . . . 4 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)))
4641mptex 7229 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ∈ V
4746a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛))) ∈ V)
4845, 47eqeltrid 2864 . . 3 (𝜑 → 𝑆 ∈ V)
49 vonioolem1.n . . . 4 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
50 1rp 13124 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ+
5150a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
52 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
5328, 52, 34rnmptssd 7124 . . . . . . . . . 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 11390 . . . . . . . . . . . . 13 < Or ℝ
5655a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → < Or ℝ)
5752rnmptfi 46186 . . . . . . . . . . . . 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 6245 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ≠ ∅)
6129a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
6253, 61sstrd 3918 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))) ⊆ ℝ)
63 fiinfcl 9495 . . . . . . . . . . . 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 1399 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
6554, 64eqeltrid 2864 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐸 ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))))
6653, 65sseldd 3909 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
6751, 66rpdivcld 13181 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ+)
6867rpred 13164 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ)
6967rpge0d 13168 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (1 / 𝐸))
70 flge0nn0 13960 . . . . . . 7 (((1 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 𝐸)) → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
7168, 69, 70syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
72 nn0p1nn 12645 . . . . . 6 ((⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7371, 72syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7473nnzd 12719 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℤ)
7549, 74eqeltrid 2864 . . 3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
7649recnnltrp 46388 . . . . . . . . . . . . 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 13022 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℕ)
8078, 79syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℕ)
8140, 80eqsstrid 3946 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑍 ⊆ ℕ)
8281adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑍 ⊆ ℕ)
83 simpr 490 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
8482, 83sseldd 3909 . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . 10 dom (voln‘𝑋) = dom (voln‘𝑋)
8918, 21readdcld 11338 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
9089fmpttd 7115 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐴‘𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ)
918feq1d 6691 . . . . . . . . . . 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 47641 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)) ∈ dom (voln‘𝑋))
9594elexd 3473 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)) ∈ V)
9686, 95fvmpt2d 7007 . . . . . . 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 6889 . . . . 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 2760 . . . . . 6 X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))
10499, 100, 101, 102, 103vonn0hoi 47680 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 (((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))))
105101ffvelcdmda 7084 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ)
10684, 14syldanl 614 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
107 volico 46993 . . . . . . . 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 12389 . . . . . . . . . . . 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 2852 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ 𝑍 ↔ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
115114biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
116 eluzle 12978 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁) → 𝑁 ≤ 𝑛)
117115, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑁 ≤ 𝑛)
118117adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑁 ≤ 𝑛)
11978nnrpd 13162 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
120119adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑁 ∈ ℝ+)
121 nnrp 13132 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
12284, 121syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ+)
123120, 122lerecd 13183 . . . . . . . . . . . . 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 3906 . . . . . . . . . . . . . 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 7455 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)) ∈ V)
13552elrnmpt1 5941 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12303 . . . . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
14054, 139eqbrtrid 5139 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐸 ≤ ((𝐵‘𝑘) − (𝐴‘𝑘)))
141126, 128, 35, 130, 140ltletrd 11470 . . . . . . . . . . . 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 11468 . . . . . . . . . 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 11917 . . . . . . . . . 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 5126 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐶‘𝑛)‘𝑘) < (𝐵‘𝑘))
148147iftrued 4489 . . . . . . 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 2795 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
150149prodeq2dv 16090 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘(((𝐶‘𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
15198, 104, 1503eqtrd 2799 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)))
152 fvexd 6900 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷‘𝑛)) ∈ V)
15345fvmpt2 7005 . . . . 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 16074 . . . . . 6 ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ V
156155a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑛)‘𝑘)) ∈ V)
1571fvmpt2 7005 . . . . 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 2806 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑇‘𝑛) = (𝑆‘𝑛))
16040, 44, 48, 75, 159climeq 15734 . 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278  ifcif 4481   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   Or wor 5557  dom cdm 5650  ran crn 5651  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Xcixp 8925  Fincfn 8973  infcinf 9433  ℝcr 11199  0cc0 11200  1c1 11201   + caddc 11203   < clt 11343   ≤ cle 11344   − cmin 11541   / cdiv 11973  ℕcn 12335  ℕ0cn0 12606  ℤcz 12693  ℤ≥cuz 12965  ℝ+crp 13120  [,)cico 13478  ⌊cfl 13930   ⇝ cli 15651  ∏cprod 16072  volcvol 25784  volncvoln 47548
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 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cc 10513  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278
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 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  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 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-oadd 8480  df-omul 8481  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-dju 9982  df-card 10020  df-acn 10023  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-ico 13482  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-fl 13932  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-clim 15655  df-rlim 15656  df-sum 15854  df-prod 16073  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-cmp 23705  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-cncf 25199  df-ovol 25785  df-vol 25786  df-salg 47319  df-sumge0 47373  df-mea 47460  df-ome 47500  df-caragen 47502  df-ovoln 47547  df-voln 47549
This theorem is used by:  vonioolem2  47691
  Copyright terms: Public domain W3C validator