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

Theorem vonsn 47670
Description: The n-dimensional Lebesgue measure of a singleton is zero. This is the first statement in Proposition 115G (e) of [Fremlin1] p. 32. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
vonsn.1 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
vonsn.2 (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋))
Assertion
Ref Expression
vonsn (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)

Proof of Theorem vonsn
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6883 . . . . 5 (𝑋 = ∅ → (voln‘𝑋) = (voln‘∅))
21fveq1d 6885 . . . 4 (𝑋 = ∅ → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘∅)‘{𝐴}))
32adantl 487 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘∅)‘{𝐴}))
4 0fi 9063 . . . . . 6 ∅ ∈ Fin
54a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ∅ ∈ Fin)
6 vonsn.2 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋))
76adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋))
8 oveq2 7426 . . . . . . 7 (𝑋 = ∅ → (ℝ ↑m 𝑋) = (ℝ ↑m ∅))
98adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → (ℝ ↑m 𝑋) = (ℝ ↑m ∅))
107, 9eleqtrd 2863 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m ∅))
115, 10snvonmbl 47665 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → {𝐴} ∈ dom (voln‘∅))
1211von0val 47650 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ((voln‘∅)‘{𝐴}) = 0)
133, 12eqtrd 2796 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
14 neqne 2964 . . . 4 (¬ 𝑋 = ∅ → 𝑋 ≠ ∅)
1514adantl 487 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = ∅) → 𝑋 ≠ ∅)
166rrxsnicc 47279 . . . . . . 7 (𝜑 → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = {𝐴})
1716eqcomd 2767 . . . . . 6 (𝜑 → {𝐴} = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)))
1817fveq2d 6887 . . . . 5 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))))
1918adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))))
20 vonsn.1 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
2120adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → 𝑋 ∈ Fin)
22 simpr 490 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → 𝑋 ≠ ∅)
23 elmapi 8862 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
246, 23syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
2524adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
26 eqid 2761 . . . . 5 X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))
2721, 22, 25, 25, 26vonn0icc 47667 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))))
2824ffvelcdmda 7082 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
2928rexrd 11352 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ*)
30 iccid 13514 . . . . . . . . . 10 ((𝐴‘𝑘) ∈ ℝ* → ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = {(𝐴‘𝑘)})
3129, 30syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = {(𝐴‘𝑘)})
3231fveq2d 6887 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = (vol‘{(𝐴‘𝑘)}))
33 volsn 46946 . . . . . . . . 9 ((𝐴‘𝑘) ∈ ℝ → (vol‘{(𝐴‘𝑘)}) = 0)
3428, 33syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘{(𝐴‘𝑘)}) = 0)
3532, 34eqtrd 2796 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = 0)
3635prodeq2dv 16083 . . . . . 6 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 0)
3736adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 0)
38 0cnd 11292 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
39 fprodconst 16138 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ Fin ∧ 0 ∈ ℂ) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 0 = (0↑(♯‘𝑋)))
4020, 38, 39syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝑋 0 = (0↑(♯‘𝑋)))
4140adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 0 = (0↑(♯‘𝑋)))
42 hashnncl 14503 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ Fin → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
4320, 42syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
4443adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
4522, 44mpbird 260 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (♯‘𝑋) ∈ ℕ)
46 0exp 14233 . . . . . 6 ((♯‘𝑋) ∈ ℕ → (0↑(♯‘𝑋)) = 0)
4745, 46syl 18 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (0↑(♯‘𝑋)) = 0)
4837, 41, 473eqtrd 2800 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = 0)
4919, 27, 483eqtrd 2800 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
5015, 49syldan 603 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
5113, 50pm2.61dan 825 1 (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∅c0 4279  {csn 4584  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418   ↑m cmap 8840  Xcixp 8918  Fincfn 8966  ℂcc 11191  ℝcr 11192  0cc0 11193  ℝ*cxr 11335  ℕcn 12328  [,]cicc 13472  ↑cexp 14197  ♯chash 14467  ∏cprod 16065  volcvol 25777  volncvoln 47517
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635  ax-cc 10506  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271  ax-addf 11272  ax-mulf 11273
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-disj 5071  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8171  df-tpos 8236  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-oadd 8473  df-omul 8474  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-ixp 8919  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fsupp 9347  df-fi 9396  df-sup 9427  df-inf 9428  df-oi 9497  df-dju 9975  df-card 10013  df-acn 10016  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xneg 13234  df-xadd 13235  df-xmul 13236  df-ioo 13473  df-ico 13475  df-icc 13476  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-fl 13925  df-seq 14138  df-exp 14198  df-hash 14468  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-clim 15648  df-rlim 15649  df-sum 15847  df-prod 16066  df-struct 17318  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-starv 17436  df-sca 17437  df-vsca 17438  df-ip 17439  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-unif 17444  df-hom 17445  df-cco 17446  df-rest 17586  df-topn 17587  df-0g 17605  df-gsum 17606  df-topgen 17607  df-pt 17608  df-prds 17611  df-pws 17613  df-xrs 17667  df-qtop 17672  df-imas 17673  df-xps 17675  df-mre 17749  df-mrc 17750  df-acs 17752  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-mhm 18971  df-submnd 18972  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-sbg 19142  df-mulg 19271  df-subg 19326  df-ghm 19421  df-cntz 19524  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-mgp 20354  df-rng 20368  df-ur 20401  df-ring 20454  df-cring 20455  df-oppr 20560  df-dvdsr 20580  df-unit 20581  df-invr 20611  df-dvr 20624  df-rhm 20695  df-subrng 20791  df-subrg 20815  df-drng 20975  df-field 20976  df-abv 21059  df-staf 21089  df-srng 21090  df-lmod 21130  df-lss 21200  df-lmhm 21290  df-lvec 21371  df-sra 21441  df-rgmod 21442  df-psmet 21663  df-xmet 21664  df-met 21665  df-bl 21666  df-mopn 21667  df-cnfld 21672  df-refld 21904  df-phl 21925  df-dsmm 22031  df-frlm 22046  df-top 23205  df-topon 23222  df-topsp 23244  df-bases 23257  df-cn 23538  df-cnp 23539  df-cmp 23698  df-tx 23874  df-hmeo 24067  df-xms 24632  df-ms 24633  df-tms 24634  df-nm 24894  df-ngp 24895  df-tng 24896  df-nrg 24897  df-nlm 24898  df-cncf 25192  df-clm 25377  df-cph 25482  df-tcph 25483  df-rrx 25699  df-ovol 25778  df-vol 25779  df-salg 47288  df-sumge0 47342  df-mea 47429  df-ome 47469  df-caragen 47471  df-ovoln 47516  df-voln 47518
This theorem is used by:  vonct  47672
  Copyright terms: Public domain W3C validator