Theorem vonsn 45393

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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 6888	. . . . 5 ⊢ (𝑋 = ∅ → (voln‘𝑋) = (voln‘∅))
2	1	fveq1d 6890	. . . 4 ⊢ (𝑋 = ∅ → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘∅)‘{𝐴}))
3	2	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘∅)‘{𝐴}))
4		0fin 9167	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
5	4	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ∅ ∈ Fin)
6		vonsn.2	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋))
7	6	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋))
8		oveq2 7413	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 = ∅ → (ℝ ↑m 𝑋) = (ℝ ↑m ∅))
9	8	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → (ℝ ↑m 𝑋) = (ℝ ↑m ∅))
10	7, 9	eleqtrd 2835	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → 𝐴 ∈ (ℝ ↑m ∅))
11	5, 10	snvonmbl 45388	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → {𝐴} ∈ dom (voln‘∅))
12	11	von0val 45373	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ((voln‘∅)‘{𝐴}) = 0)
13	3, 12	eqtrd 2772	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
14		neqne 2948	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑋 = ∅ → 𝑋 ≠ ∅)
15	14	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = ∅) → 𝑋 ≠ ∅)
16	6	rrxsnicc 45002	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = {𝐴})
17	16	eqcomd 2738	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {𝐴} = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)))
18	17	fveq2d 6892	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))))
19	18	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))))
20		vonsn.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
21	20	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → 𝑋 ∈ Fin)
22		simpr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → 𝑋 ≠ ∅)
23		elmapi 8839	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (ℝ ↑m 𝑋) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
24	6, 23	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
25	24	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
26		eqid 2732	. . . . 5 ⊢ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))
27	21, 22, 25, 25, 26	vonn0icc 45390	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((voln‘𝑋)‘X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))))
28	24	ffvelcdmda 7083	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ)
29	28	rexrd 11260	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴‘𝑘) ∈ ℝ*)
30		iccid 13365	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴‘𝑘) ∈ ℝ* → ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = {(𝐴‘𝑘)})
31	29, 30	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘)) = {(𝐴‘𝑘)})
32	31	fveq2d 6892	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = (vol‘{(𝐴‘𝑘)}))
33		volsn 44669	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴‘𝑘) ∈ ℝ → (vol‘{(𝐴‘𝑘)}) = 0)
34	28, 33	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘{(𝐴‘𝑘)}) = 0)
35	32, 34	eqtrd 2772	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = 0)
36	35	prodeq2dv 15863	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 0)
37	36	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = ∏𝑘 ∈ 𝑋 0)
38		0cnd 11203	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
39		fprodconst 15918	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ Fin ∧ 0 ∈ ℂ) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 0 = (0↑(♯‘𝑋)))
40	20, 38, 39	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝑋 0 = (0↑(♯‘𝑋)))
41	40	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 0 = (0↑(♯‘𝑋)))
42		hashnncl 14322	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ Fin → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
43	20, 42	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
44	43	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
45	22, 44	mpbird 256	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (♯‘𝑋) ∈ ℕ)
46		0exp 14059	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑋) ∈ ℕ → (0↑(♯‘𝑋)) = 0)
47	45, 46	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (0↑(♯‘𝑋)) = 0)
48	37, 41, 47	3eqtrd 2776	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∏𝑘 ∈ 𝑋 (vol‘((𝐴‘𝑘)[,](𝐴‘𝑘))) = 0)
49	19, 27, 48	3eqtrd 2776	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
50	15, 49	syldan 591	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = ∅) → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)
51	13, 50	pm2.61dan 811	1 ⊢ (𝜑 → ((voln‘𝑋)‘{𝐴}) = 0)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  ∅c0 4321  {csn 4627  ⟶wf 6536  ‘cfv 6540  (class class class)co 7405   ↑_m cmap 8816  Xcixp 8887  Fincfn 8935  ℂcc 11104  ℝcr 11105  0cc0 11106  ℝ^*cxr 11243  ℕcn 12208  [,]cicc 13323  ↑cexp 14023  ♯chash 14286  ∏cprod 15845  volcvol 24971  volncvoln 45240

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cc 10426  ax-ac2 10454  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  df-ac 10107  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-prod 15846  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-pws 17391  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-mhm 18667  df-submnd 18668  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-mulg 18945  df-subg 18997  df-ghm 19084  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-cring 20052  df-oppr 20142  df-dvdsr 20163  df-unit 20164  df-invr 20194  df-dvr 20207  df-rnghom 20243  df-drng 20309  df-field 20310  df-subrg 20353  df-abv 20417  df-staf 20445  df-srng 20446  df-lmod 20465  df-lss 20535  df-lmhm 20625  df-lvec 20706  df-sra 20777  df-rgmod 20778  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-cnfld 20937  df-refld 21149  df-phl 21170  df-dsmm 21278  df-frlm 21293  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-cmp 22882  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-nm 24082  df-ngp 24083  df-tng 24084  df-nrg 24085  df-nlm 24086  df-cncf 24385  df-clm 24570  df-cph 24676  df-tcph 24677  df-rrx 24893  df-ovol 24972  df-vol 24973  df-salg 45011  df-sumge0 45065  df-mea 45152  df-ome 45192  df-caragen 45194  df-ovoln 45239  df-voln 45241

This theorem is referenced by:  vonct  45395