Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  totprobd Structured version   Unicode version

Theorem totprobd 27991
Description: Law of total probability, deduction form. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
totprobd.1  |-  ( ph  ->  P  e. Prob )
totprobd.2  |-  ( ph  ->  A  e.  dom  P
)
totprobd.3  |-  ( ph  ->  B  e.  ~P dom  P )
totprobd.4  |-  ( ph  ->  U. B  =  U. dom  P )
totprobd.5  |-  ( ph  ->  B  ~<_  om )
totprobd.6  |-  ( ph  -> Disj  b  e.  B  b
)
Assertion
Ref Expression
totprobd  |-  ( ph  ->  ( P `  A
)  = Σ* b  e.  B
( P `  (
b  i^i  A )
) )
Distinct variable groups:    A, b    B, b    P, b    ph, b

Proof of Theorem totprobd
Dummy variable  c is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 totprobd.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A  e.  dom  P
)
2 elssuni 4268 . . . . . 6  |-  ( A  e.  dom  P  ->  A  C_  U. dom  P
)
31, 2syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  C_  U. dom  P
)
4 totprobd.4 . . . . 5  |-  ( ph  ->  U. B  =  U. dom  P )
53, 4sseqtr4d 3534 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  C_  U. B )
6 dfss1 3696 . . . 4  |-  ( A 
C_  U. B  <->  ( U. B  i^i  A )  =  A )
75, 6sylib 196 . . 3  |-  ( ph  ->  ( U. B  i^i  A )  =  A )
87fveq2d 5861 . 2  |-  ( ph  ->  ( P `  ( U. B  i^i  A ) )  =  ( P `
 A ) )
9 totprobd.1 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  P  e. Prob )
10 domprobmeas 27975 . . . . . 6  |-  ( P  e. Prob  ->  P  e.  (measures `  dom  P ) )
119, 10syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  P  e.  (measures `  dom  P ) )
12 measinb 27818 . . . . 5  |-  ( ( P  e.  (measures `  dom  P )  /\  A  e. 
dom  P )  -> 
( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) )  e.  (measures `  dom  P ) )
1311, 1, 12syl2anc 661 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) )  e.  (measures `  dom  P ) )
14 totprobd.3 . . . 4  |-  ( ph  ->  B  e.  ~P dom  P )
15 totprobd.5 . . . 4  |-  ( ph  ->  B  ~<_  om )
16 totprobd.6 . . . 4  |-  ( ph  -> Disj  b  e.  B  b
)
17 measvun 27806 . . . 4  |-  ( ( ( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) )  e.  (measures `  dom  P )  /\  B  e.  ~P dom  P  /\  ( B  ~<_  om 
/\ Disj  b  e.  B  b ) )  ->  (
( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) ) `  U. B )  = Σ* b  e.  B ( ( c  e.  dom  P  |->  ( P `  ( c  i^i  A ) ) ) `  b ) )
1813, 14, 15, 16, 17syl112anc 1227 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( c  e. 
dom  P  |->  ( P `
 ( c  i^i 
A ) ) ) `
 U. B )  = Σ* b  e.  B ( ( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) ) `  b
) )
19 eqidd 2461 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) )  =  ( c  e.  dom  P  |->  ( P `  (
c  i^i  A )
) ) )
20 simpr 461 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  c  =  U. B )  ->  c  =  U. B )
2120ineq1d 3692 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  c  =  U. B )  ->  (
c  i^i  A )  =  ( U. B  i^i  A ) )
2221fveq2d 5861 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  c  =  U. B )  ->  ( P `  ( c  i^i  A ) )  =  ( P `  ( U. B  i^i  A ) ) )
23 domprobsiga 27976 . . . . . 6  |-  ( P  e. Prob  ->  dom  P  e.  U.
ran sigAlgebra )
249, 23syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  dom  P  e.  U. ran sigAlgebra )
25 sigaclcu 27743 . . . . 5  |-  ( ( dom  P  e.  U. ran sigAlgebra  /\  B  e.  ~P dom  P  /\  B  ~<_  om )  ->  U. B  e. 
dom  P )
2624, 14, 15, 25syl3anc 1223 . . . 4  |-  ( ph  ->  U. B  e.  dom  P )
27 inelsiga 27761 . . . . . 6  |-  ( ( dom  P  e.  U. ran sigAlgebra  /\  U. B  e.  dom  P  /\  A  e.  dom  P )  ->  ( U. B  i^i  A )  e. 
dom  P )
2824, 26, 1, 27syl3anc 1223 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( U. B  i^i  A )  e.  dom  P
)
29 prob01 27978 . . . . 5  |-  ( ( P  e. Prob  /\  ( U. B  i^i  A )  e.  dom  P )  ->  ( P `  ( U. B  i^i  A
) )  e.  ( 0 [,] 1 ) )
309, 28, 29syl2anc 661 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( P `  ( U. B  i^i  A ) )  e.  ( 0 [,] 1 ) )
3119, 22, 26, 30fvmptd 5946 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( c  e. 
dom  P  |->  ( P `
 ( c  i^i 
A ) ) ) `
 U. B )  =  ( P `  ( U. B  i^i  A
) ) )
32 eqidd 2461 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  (
c  e.  dom  P  |->  ( P `  (
c  i^i  A )
) )  =  ( c  e.  dom  P  |->  ( P `  (
c  i^i  A )
) ) )
33 simpr 461 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  b  e.  B )  /\  c  =  b )  -> 
c  =  b )
3433ineq1d 3692 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  b  e.  B )  /\  c  =  b )  -> 
( c  i^i  A
)  =  ( b  i^i  A ) )
3534fveq2d 5861 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  b  e.  B )  /\  c  =  b )  -> 
( P `  (
c  i^i  A )
)  =  ( P `
 ( b  i^i 
A ) ) )
36 simpr 461 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  b  e.  B )
3714adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  B  e.  ~P dom  P )
38 elelpwi 4014 . . . . . 6  |-  ( ( b  e.  B  /\  B  e.  ~P dom  P )  ->  b  e.  dom  P )
3936, 37, 38syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  b  e.  dom  P )
409adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  P  e. Prob )
4124adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  dom  P  e.  U. ran sigAlgebra )
421adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  A  e.  dom  P )
43 inelsiga 27761 . . . . . . 7  |-  ( ( dom  P  e.  U. ran sigAlgebra  /\  b  e.  dom  P  /\  A  e.  dom  P )  ->  ( b  i^i  A )  e.  dom  P )
4441, 39, 42, 43syl3anc 1223 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  (
b  i^i  A )  e.  dom  P )
45 prob01 27978 . . . . . 6  |-  ( ( P  e. Prob  /\  (
b  i^i  A )  e.  dom  P )  -> 
( P `  (
b  i^i  A )
)  e.  ( 0 [,] 1 ) )
4640, 44, 45syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  ( P `  ( b  i^i  A ) )  e.  ( 0 [,] 1
) )
4732, 35, 39, 46fvmptd 5946 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  b  e.  B )  ->  (
( c  e.  dom  P 
|->  ( P `  (
c  i^i  A )
) ) `  b
)  =  ( P `
 ( b  i^i 
A ) ) )
4847esumeq2dv 27677 . . 3  |-  ( ph  -> Σ* b  e.  B ( ( c  e.  dom  P  |->  ( P `  (
c  i^i  A )
) ) `  b
)  = Σ* b  e.  B
( P `  (
b  i^i  A )
) )
4918, 31, 483eqtr3d 2509 . 2  |-  ( ph  ->  ( P `  ( U. B  i^i  A ) )  = Σ* b  e.  B
( P `  (
b  i^i  A )
) )
508, 49eqtr3d 2503 1  |-  ( ph  ->  ( P `  A
)  = Σ* b  e.  B
( P `  (
b  i^i  A )
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1374    e. wcel 1762    i^i cin 3468    C_ wss 3469   ~Pcpw 4003   U.cuni 4238  Disj wdisj 4410   class class class wbr 4440    |-> cmpt 4498   dom cdm 4992   ran crn 4993   ` cfv 5579  (class class class)co 6275   omcom 6671    ~<_ cdom 7504   0cc0 9481   1c1 9482   [,]cicc 11521  Σ*cesum 27666  sigAlgebracsiga 27733  measurescmeas 27792  Probcprb 27972
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1714  ax-7 1734  ax-8 1764  ax-9 1766  ax-10 1781  ax-11 1786  ax-12 1798  ax-13 1961  ax-ext 2438  ax-rep 4551  ax-sep 4561  ax-nul 4569  ax-pow 4618  ax-pr 4679  ax-un 6567  ax-inf2 8047  ax-ac2 8832  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558  ax-pre-sup 9559  ax-addf 9560  ax-mulf 9561
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1377  df-fal 1380  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1707  df-eu 2272  df-mo 2273  df-clab 2446  df-cleq 2452  df-clel 2455  df-nfc 2610  df-ne 2657  df-nel 2658  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3429  df-dif 3472  df-un 3474  df-in 3476  df-ss 3483  df-pss 3485  df-nul 3779  df-if 3933  df-pw 4005  df-sn 4021  df-pr 4023  df-tp 4025  df-op 4027  df-uni 4239  df-int 4276  df-iun 4320  df-iin 4321  df-disj 4411  df-br 4441  df-opab 4499  df-mpt 4500  df-tr 4534  df-eprel 4784  df-id 4788  df-po 4793  df-so 4794  df-fr 4831  df-se 4832  df-we 4833  df-ord 4874  df-on 4875  df-lim 4876  df-suc 4877  df-xp 4998  df-rel 4999  df-cnv 5000  df-co 5001  df-dm 5002  df-rn 5003  df-res 5004  df-ima 5005  df-iota 5542  df-fun 5581  df-fn 5582  df-f 5583  df-f1 5584  df-fo 5585  df-f1o 5586  df-fv 5587  df-isom 5588  df-riota 6236  df-ov 6278  df-oprab 6279  df-mpt2 6280  df-of 6515  df-om 6672  df-1st 6774  df-2nd 6775  df-supp 6892  df-recs 7032  df-rdg 7066  df-1o 7120  df-2o 7121  df-oadd 7124  df-er 7301  df-map 7412  df-pm 7413  df-ixp 7460  df-en 7507  df-dom 7508  df-sdom 7509  df-fin 7510  df-fsupp 7819  df-fi 7860  df-sup 7890  df-oi 7924  df-card 8309  df-acn 8312  df-ac 8486  df-cda 8537  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9796  df-neg 9797  df-div 10196  df-nn 10526  df-2 10583  df-3 10584  df-4 10585  df-5 10586  df-6 10587  df-7 10588  df-8 10589  df-9 10590  df-10 10591  df-n0 10785  df-z 10854  df-dec 10966  df-uz 11072  df-q 11172  df-rp 11210  df-xneg 11307  df-xadd 11308  df-xmul 11309  df-ioo 11522  df-ioc 11523  df-ico 11524  df-icc 11525  df-fz 11662  df-fzo 11782  df-fl 11886  df-mod 11953  df-seq 12064  df-exp 12123  df-fac 12309  df-bc 12336  df-hash 12361  df-shft 12850  df-cj 12882  df-re 12883  df-im 12884  df-sqr 13018  df-abs 13019  df-limsup 13243  df-clim 13260  df-rlim 13261  df-sum 13458  df-ef 13654  df-sin 13656  df-cos 13657  df-pi 13659  df-struct 14481  df-ndx 14482  df-slot 14483  df-base 14484  df-sets 14485  df-ress 14486  df-plusg 14557  df-mulr 14558  df-starv 14559  df-sca 14560  df-vsca 14561  df-ip 14562  df-tset 14563  df-ple 14564  df-ds 14566  df-unif 14567  df-hom 14568  df-cco 14569  df-rest 14667  df-topn 14668  df-0g 14686  df-gsum 14687  df-topgen 14688  df-pt 14689  df-prds 14692  df-ordt 14745  df-xrs 14746  df-qtop 14751  df-imas 14752  df-xps 14754  df-mre 14830  df-mrc 14831  df-acs 14833  df-ps 15676  df-tsr 15677  df-mnd 15721  df-plusf 15722  df-mhm 15770  df-submnd 15771  df-grp 15851  df-minusg 15852  df-sbg 15853  df-mulg 15854  df-subg 15986  df-cntz 16143  df-cmn 16589  df-abl 16590  df-mgp 16925  df-ur 16937  df-rng 16981  df-cring 16982  df-subrg 17203  df-abv 17242  df-lmod 17290  df-scaf 17291  df-sra 17594  df-rgmod 17595  df-psmet 18175  df-xmet 18176  df-met 18177  df-bl 18178  df-mopn 18179  df-fbas 18180  df-fg 18181  df-cnfld 18185  df-top 19159  df-bases 19161  df-topon 19162  df-topsp 19163  df-cld 19279  df-ntr 19280  df-cls 19281  df-nei 19358  df-lp 19396  df-perf 19397  df-cn 19487  df-cnp 19488  df-haus 19575  df-tx 19791  df-hmeo 19984  df-fil 20075  df-fm 20167  df-flim 20168  df-flf 20169  df-tmd 20299  df-tgp 20300  df-tsms 20353  df-trg 20390  df-xms 20551  df-ms 20552  df-tms 20553  df-nm 20831  df-ngp 20832  df-nrg 20834  df-nlm 20835  df-ii 21109  df-cncf 21110  df-limc 21998  df-dv 21999  df-log 22665  df-esum 27667  df-siga 27734  df-meas 27793  df-prob 27973
This theorem is referenced by:  totprob  27992
  Copyright terms: Public domain W3C validator