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Theorem nulmbl2 20987
Description: A set of outer measure zero is measurable. The term "outer measure zero" here is slightly different from "nullset/negligible set"; a nullset has  vol* ( A )  =  0 while "outer measure zero" means that for any  x there is a  y containing  A with volume less than  x. Assuming AC, these notions are equivalent (because the intersection of all such  y is a nullset) but in ZF this is a strictly weaker notion. Proposition 563Gb of [Fremlin5] p. 193. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
nulmbl2  |-  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  A  e.  dom  vol )
Distinct variable group:    x, y, A

Proof of Theorem nulmbl2
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1rp 10987 . . . . 5  |-  1  e.  RR+
2 ne0i 3636 . . . . 5  |-  ( 1  e.  RR+  ->  RR+  =/=  (/) )
31, 2ax-mp 5 . . . 4  |-  RR+  =/=  (/)
4 r19.2z 3762 . . . 4  |-  ( (
RR+  =/=  (/)  /\  A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x ) )  ->  E. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )
)
53, 4mpan 670 . . 3  |-  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  E. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x ) )
6 simprl 755 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  dom  vol  /\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) )  ->  A  C_  y )
7 mblss 20983 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  dom  vol  ->  y 
C_  RR )
87adantr 465 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  dom  vol  /\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) )  ->  y  C_  RR )
96, 8sstrd 3359 . . . . 5  |-  ( ( y  e.  dom  vol  /\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) )  ->  A  C_  RR )
109rexlimiva 2830 . . . 4  |-  ( E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  ->  A  C_  RR )
1110rexlimivw 2831 . . 3  |-  ( E. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  A  C_  RR )
125, 11syl 16 . 2  |-  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  A  C_  RR )
13 inss1 3563 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  i^i  A )  C_  z
1413a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( z  i^i 
A )  C_  z
)
15 elpwi 3862 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  ~P RR  ->  z 
C_  RR )
1615adantr 465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  z  C_  RR )
17 simpr 461 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( vol* `  z )  e.  RR )
18 ovolsscl 20938 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  i^i  A
)  C_  z  /\  z  C_  RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  -> 
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  e.  RR )
1914, 16, 17, 18syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  e.  RR )
20 difssd 3477 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( z  \  A )  C_  z
)
21 ovolsscl 20938 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  \  A
)  C_  z  /\  z  C_  RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  -> 
( vol* `  ( z  \  A
) )  e.  RR )
2220, 16, 17, 21syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( vol* `  ( z  \  A
) )  e.  RR )
2319, 22readdcld 9405 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( ( vol* `  ( z  i^i  A ) )  +  ( vol* `  ( z  \  A
) ) )  e.  RR )
2423ad2antrr 725 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  e.  RR )
2517ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  z )  e.  RR )
26 difssd 3477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( y  \  A
)  C_  y )
278adantl 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
y  C_  RR )
28 rpre 10989 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  RR )
2928ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  ->  x  e.  RR )
30 simprrr 764 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  y )  <_  x
)
31 ovollecl 20935 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  C_  RR  /\  x  e.  RR  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  ( vol* `  y )  e.  RR )
3227, 29, 30, 31syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  y )  e.  RR )
33 ovolsscl 20938 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( y  \  A
)  C_  y  /\  y  C_  RR  /\  ( vol* `  y )  e.  RR )  -> 
( vol* `  ( y  \  A
) )  e.  RR )
3426, 27, 32, 33syl3anc 1218 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( y  \  A
) )  e.  RR )
3525, 34readdcld 9405 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  z )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) )  e.  RR )
3625, 29readdcld 9405 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  z )  +  x
)  e.  RR )
3719ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  e.  RR )
3822ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  \  A
) )  e.  RR )
39 inss1 3563 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  i^i  y )  C_  z
4039a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  i^i  y
)  C_  z )
4116ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
z  C_  RR )
42 ovolsscl 20938 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  i^i  y
)  C_  z  /\  z  C_  RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  -> 
( vol* `  ( z  i^i  y
) )  e.  RR )
4340, 41, 25, 42syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  i^i  y
) )  e.  RR )
44 difssd 3477 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  \  y
)  C_  z )
45 ovolsscl 20938 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  \  y
)  C_  z  /\  z  C_  RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  -> 
( vol* `  ( z  \  y
) )  e.  RR )
4644, 41, 25, 45syl3anc 1218 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  \  y
) )  e.  RR )
4746, 34readdcld 9405 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) )  e.  RR )
48 simprrl 763 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  ->  A  C_  y )
49 sslin 3569 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A 
C_  y  ->  (
z  i^i  A )  C_  ( z  i^i  y
) )
5048, 49syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  i^i  A
)  C_  ( z  i^i  y ) )
5139, 41syl5ss 3360 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  i^i  y
)  C_  RR )
52 ovolss 20937 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  i^i  A
)  C_  ( z  i^i  y )  /\  (
z  i^i  y )  C_  RR )  ->  ( vol* `  ( z  i^i  A ) )  <_  ( vol* `  ( z  i^i  y
) ) )
5350, 51, 52syl2anc 661 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  <_  ( vol* `  ( z  i^i  y ) ) )
5441ssdifssd 3487 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  \  y
)  C_  RR )
5527ssdifssd 3487 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( y  \  A
)  C_  RR )
5654, 55unssd 3525 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( z  \ 
y )  u.  (
y  \  A )
)  C_  RR )
57 ovolun 20951 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( z  \ 
y )  C_  RR  /\  ( vol* `  ( z  \  y
) )  e.  RR )  /\  ( ( y 
\  A )  C_  RR  /\  ( vol* `  ( y  \  A
) )  e.  RR ) )  ->  ( vol* `  ( ( z  \  y )  u.  ( y  \  A ) ) )  <_  ( ( vol* `  ( z  \  y ) )  +  ( vol* `  ( y  \  A
) ) ) )
5854, 46, 55, 34, 57syl22anc 1219 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( ( z  \ 
y )  u.  (
y  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) )
59 ovollecl 20935 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  \ 
y )  u.  (
y  \  A )
)  C_  RR  /\  (
( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) )  e.  RR  /\  ( vol* `  ( ( z  \ 
y )  u.  (
y  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) )  -> 
( vol* `  ( ( z  \ 
y )  u.  (
y  \  A )
) )  e.  RR )
6056, 47, 58, 59syl3anc 1218 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( ( z  \ 
y )  u.  (
y  \  A )
) )  e.  RR )
61 ssun1 3512 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  z  C_  ( z  u.  y
)
62 undif1 3747 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( z  \  y )  u.  y )  =  ( z  u.  y
)
6361, 62sseqtr4i 3382 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  z  C_  ( ( z  \ 
y )  u.  y
)
64 ssdif 3484 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z 
C_  ( ( z 
\  y )  u.  y )  ->  (
z  \  A )  C_  ( ( ( z 
\  y )  u.  y )  \  A
) )
6563, 64ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z 
\  A )  C_  ( ( ( z 
\  y )  u.  y )  \  A
)
66 difundir 3596 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( z  \  y
)  u.  y ) 
\  A )  =  ( ( ( z 
\  y )  \  A )  u.  (
y  \  A )
)
6765, 66sseqtri 3381 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z 
\  A )  C_  ( ( ( z 
\  y )  \  A )  u.  (
y  \  A )
)
68 difun1 3603 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z 
\  ( y  u.  A ) )  =  ( ( z  \ 
y )  \  A
)
69 ssequn2 3522 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( A 
C_  y  <->  ( y  u.  A )  =  y )
7048, 69sylib 196 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( y  u.  A
)  =  y )
7170difeq2d 3467 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  \  (
y  u.  A ) )  =  ( z 
\  y ) )
7268, 71syl5eqr 2483 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( z  \ 
y )  \  A
)  =  ( z 
\  y ) )
7372uneq1d 3502 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( ( z 
\  y )  \  A )  u.  (
y  \  A )
)  =  ( ( z  \  y )  u.  ( y  \  A ) ) )
7467, 73syl5sseq 3397 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( z  \  A
)  C_  ( (
z  \  y )  u.  ( y  \  A
) ) )
75 ovolss 20937 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  \  A
)  C_  ( (
z  \  y )  u.  ( y  \  A
) )  /\  (
( z  \  y
)  u.  ( y 
\  A ) ) 
C_  RR )  -> 
( vol* `  ( z  \  A
) )  <_  ( vol* `  ( ( z  \  y )  u.  ( y  \  A ) ) ) )
7674, 56, 75syl2anc 661 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  \  A
) )  <_  ( vol* `  ( ( z  \  y )  u.  ( y  \  A ) ) ) )
7738, 60, 47, 76, 58letrd 9520 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  \  A
) )  <_  (
( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) )
7837, 38, 43, 47, 53, 77le2addd 9949 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  ( z  i^i  y
) )  +  ( ( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) ) )
79 simprl 755 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
y  e.  dom  vol )
80 mblsplit 20984 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  e.  dom  vol  /\  z  C_  RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  -> 
( vol* `  z )  =  ( ( vol* `  ( z  i^i  y
) )  +  ( vol* `  (
z  \  y )
) ) )
8179, 41, 25, 80syl3anc 1218 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  z )  =  ( ( vol* `  ( z  i^i  y
) )  +  ( vol* `  (
z  \  y )
) ) )
8281oveq1d 6101 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  z )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) )  =  ( ( ( vol* `  ( z  i^i  y
) )  +  ( vol* `  (
z  \  y )
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) )
8343recnd 9404 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  i^i  y
) )  e.  CC )
8446recnd 9404 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( z  \  y
) )  e.  CC )
8534recnd 9404 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( y  \  A
) )  e.  CC )
8683, 84, 85addassd 9400 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( ( vol* `  ( z  i^i  y ) )  +  ( vol* `  ( z  \  y
) ) )  +  ( vol* `  ( y  \  A
) ) )  =  ( ( vol* `  ( z  i^i  y
) )  +  ( ( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) ) )
8782, 86eqtrd 2469 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  z )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) )  =  ( ( vol* `  ( z  i^i  y
) )  +  ( ( vol* `  ( z  \  y
) )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) ) )
8878, 87breqtrrd 4311 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  z )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) ) )
89 difss 3476 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y 
\  A )  C_  y
90 ovolss 20937 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( y  \  A
)  C_  y  /\  y  C_  RR )  -> 
( vol* `  ( y  \  A
) )  <_  ( vol* `  y ) )
9189, 27, 90sylancr 663 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( y  \  A
) )  <_  ( vol* `  y ) )
9234, 32, 29, 91, 30letrd 9520 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( vol* `  ( y  \  A
) )  <_  x
)
9334, 29, 25, 92leadd2dd 9946 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  z )  +  ( vol* `  (
y  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  z )  +  x
) )
9424, 35, 36, 88, 93letrd 9520 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( z  e. 
~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( y  e.  dom  vol 
/\  ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
) ) )  -> 
( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  z )  +  x
) )
9594rexlimdvaa 2836 . . . . . . 7  |-  ( ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  -> 
( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  z )  +  x
) ) )
9695ralimdva 2788 . . . . . 6  |-  ( ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( A. x  e.  RR+  E. y  e. 
dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x
)  ->  A. x  e.  RR+  ( ( vol* `  ( z  i^i  A ) )  +  ( vol* `  ( z  \  A
) ) )  <_ 
( ( vol* `  z )  +  x
) ) )
9796impcom 430 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR ) )  ->  A. x  e.  RR+  ( ( vol* `  ( z  i^i  A ) )  +  ( vol* `  ( z  \  A
) ) )  <_ 
( ( vol* `  z )  +  x
) )
9823adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR ) )  ->  (
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  e.  RR )
9998rexrd 9425 . . . . . 6  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR ) )  ->  (
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  e.  RR* )
100 simprr 756 . . . . . 6  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR ) )  ->  ( vol* `  z )  e.  RR )
101 xralrple 11167 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  e.  RR*  /\  ( vol* `  z )  e.  RR )  ->  ( ( ( vol* `  (
z  i^i  A )
)  +  ( vol* `  ( z  \  A ) ) )  <_  ( vol* `  z )  <->  A. x  e.  RR+  ( ( vol* `  ( z  i^i  A ) )  +  ( vol* `  ( z  \  A
) ) )  <_ 
( ( vol* `  z )  +  x
) ) )
10299, 100, 101syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR ) )  ->  (
( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  ( vol* `  z )  <->  A. x  e.  RR+  (
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  (
( vol* `  z )  +  x
) ) )
10397, 102mpbird 232 . . . 4  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  ( z  e.  ~P RR  /\  ( vol* `  z )  e.  RR ) )  ->  (
( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  ( vol* `  z ) )
104103expr 615 . . 3  |-  ( ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A  C_  y  /\  ( vol* `  y
)  <_  x )  /\  z  e.  ~P RR )  ->  ( ( vol* `  z
)  e.  RR  ->  ( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  ( vol* `  z ) ) )
105104ralrimiva 2793 . 2  |-  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  A. z  e.  ~P  RR ( ( vol* `  z )  e.  RR  ->  ( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  ( vol* `  z ) ) )
106 ismbl2 20979 . 2  |-  ( A  e.  dom  vol  <->  ( A  C_  RR  /\  A. z  e.  ~P  RR ( ( vol* `  z
)  e.  RR  ->  ( ( vol* `  ( z  i^i  A
) )  +  ( vol* `  (
z  \  A )
) )  <_  ( vol* `  z ) ) ) )
10712, 105, 106sylanbrc 664 1  |-  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  dom  vol ( A 
C_  y  /\  ( vol* `  y )  <_  x )  ->  A  e.  dom  vol )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2600   A.wral 2709   E.wrex 2710    \ cdif 3318    u. cun 3319    i^i cin 3320    C_ wss 3321   (/)c0 3630   ~Pcpw 3853   class class class wbr 4285   dom cdm 4832   ` cfv 5411  (class class class)co 6086   RRcr 9273   1c1 9275    + caddc 9277   RR*cxr 9409    <_ cle 9411   RR+crp 10983   vol*covol 20915   volcvol 20916
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2418  ax-sep 4406  ax-nul 4414  ax-pow 4463  ax-pr 4524  ax-un 6367  ax-cnex 9330  ax-resscn 9331  ax-1cn 9332  ax-icn 9333  ax-addcl 9334  ax-addrcl 9335  ax-mulcl 9336  ax-mulrcl 9337  ax-mulcom 9338  ax-addass 9339  ax-mulass 9340  ax-distr 9341  ax-i2m1 9342  ax-1ne0 9343  ax-1rid 9344  ax-rnegex 9345  ax-rrecex 9346  ax-cnre 9347  ax-pre-lttri 9348  ax-pre-lttrn 9349  ax-pre-ltadd 9350  ax-pre-mulgt0 9351  ax-pre-sup 9352
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2256  df-mo 2257  df-clab 2424  df-cleq 2430  df-clel 2433  df-nfc 2562  df-ne 2602  df-nel 2603  df-ral 2714  df-rex 2715  df-reu 2716  df-rmo 2717  df-rab 2718  df-v 2968  df-sbc 3180  df-csb 3282  df-dif 3324  df-un 3326  df-in 3328  df-ss 3335  df-pss 3337  df-nul 3631  df-if 3785  df-pw 3855  df-sn 3871  df-pr 3873  df-tp 3875  df-op 3877  df-uni 4085  df-iun 4166  df-br 4286  df-opab 4344  df-mpt 4345  df-tr 4379  df-eprel 4624  df-id 4628  df-po 4633  df-so 4634  df-fr 4671  df-we 4673  df-ord 4714  df-on 4715  df-lim 4716  df-suc 4717  df-xp 4838  df-rel 4839  df-cnv 4840  df-co 4841  df-dm 4842  df-rn 4843  df-res 4844  df-ima 4845  df-iota 5374  df-fun 5413  df-fn 5414  df-f 5415  df-f1 5416  df-fo 5417  df-f1o 5418  df-fv 5419  df-riota 6045  df-ov 6089  df-oprab 6090  df-mpt2 6091  df-om 6472  df-1st 6572  df-2nd 6573  df-recs 6824  df-rdg 6858  df-er 7093  df-map 7208  df-en 7303  df-dom 7304  df-sdom 7305  df-sup 7683  df-pnf 9412  df-mnf 9413  df-xr 9414  df-ltxr 9415  df-le 9416  df-sub 9589  df-neg 9590  df-div 9986  df-nn 10315  df-2 10372  df-3 10373  df-n0 10572  df-z 10639  df-uz 10854  df-q 10946  df-rp 10984  df-ioo 11296  df-ico 11298  df-icc 11299  df-fz 11430  df-fl 11634  df-seq 11799  df-exp 11858  df-cj 12580  df-re 12581  df-im 12582  df-sqr 12716  df-abs 12717  df-ovol 20917  df-vol 20918
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