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Theorem voliune 26597
Description: The Lebesgue measure function is countably additive. This formulation on the extended reals, allows for +oo for the measure of any set in the sum. Cf. ovoliun 20963 and voliun 21010 (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Oct-2017.)
Assertion
Ref Expression
voliune  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\ Disj  n  e.  NN  A )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  = Σ* n  e.  NN ( vol `  A ) )

Proof of Theorem voliune
Dummy variable  k is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 r19.26 2844 . . . . 5  |-  ( A. n  e.  NN  ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A )  e.  RR )  <->  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR ) )
2 eqid 2438 . . . . . 6  |-  seq 1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) )  =  seq 1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) )
3 eqid 2438 . . . . . 6  |-  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) )  =  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) )
42, 3voliun 21010 . . . . 5  |-  ( ( A. n  e.  NN  ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\ Disj  n  e.  NN  A
)  ->  ( vol ` 
U_ n  e.  NN  A )  =  sup ( ran  seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) ) ,  RR* ,  <  )
)
51, 4sylanbr 473 . . . 4  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\ Disj  n  e.  NN  A )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  =  sup ( ran  seq 1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) ) ,  RR* ,  <  ) )
65an32s 802 . . 3  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  =  sup ( ran  seq 1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) ) ,  RR* ,  <  ) )
7 nfra1 2761 . . . . . . 7  |-  F/ n A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol
8 nfra1 2761 . . . . . . 7  |-  F/ n A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR
97, 8nfan 1860 . . . . . 6  |-  F/ n
( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )
10 simpr 461 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  n  e.  NN )  ->  n  e.  NN )
11 nfcsb1v 3299 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/_ n [_ k  /  n ]_ A
1211nfel1 2584 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ n [_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol
13 nfv 1673 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ k  A  e.  dom  vol
14 csbeq1a 3292 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  =  k  ->  A  =  [_ k  /  n ]_ A )
1514equcoms 1733 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  n  ->  A  =  [_ k  /  n ]_ A )
1615eqcomd 2443 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  n  ->  [_ k  /  n ]_ A  =  A )
1716eleq1d 2504 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  =  n  ->  ( [_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol  <->  A  e.  dom  vol )
)
1812, 13, 17cbvral 2938 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A. k  e.  NN  [_ k  /  n ]_ A  e. 
dom  vol  <->  A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol )
1913, 17rspc 3062 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  e.  NN  ->  ( A. k  e.  NN  [_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol  ->  A  e.  dom  vol )
)
2018, 19syl5bir 218 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  e.  NN  ->  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  A  e.  dom  vol )
)
2120impcom 430 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  n  e.  NN )  ->  A  e.  dom  vol )
22 volf 20987 . . . . . . . . . . . 12  |-  vol : dom  vol --> ( 0 [,] +oo )
2322ffvelrni 5837 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  A )  e.  ( 0 [,] +oo ) )
2421, 23syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  n  e.  NN )  ->  ( vol `  A
)  e.  ( 0 [,] +oo ) )
253fvmpt2 5776 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( n  e.  NN  /\  ( vol `  A )  e.  ( 0 [,] +oo ) )  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) `  n )  =  ( vol `  A
) )
2610, 24, 25syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  n  e.  NN )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) `  n
)  =  ( vol `  A ) )
2726adantlr 714 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\  n  e.  NN )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) `  n
)  =  ( vol `  A ) )
2827ex 434 . . . . . . 7  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  ->  (
n  e.  NN  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) `  n )  =  ( vol `  A
) ) )
299, 28ralrimi 2792 . . . . . 6  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  ->  A. n  e.  NN  ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) `  n )  =  ( vol `  A ) )
309, 29esumeq2d 26445 . . . . 5  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  -> Σ* n  e.  NN ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) `  n
)  = Σ* n  e.  NN ( vol `  A ) )
31 nfcv 2574 . . . . . . 7  |-  F/_ n NN
32 nfcv 2574 . . . . . . 7  |-  F/_ n
( 0 [,) +oo )
33 simpr 461 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  ->  A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR )
3433r19.21bi 2809 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\  n  e.  NN )  ->  ( vol `  A
)  e.  RR )
3524adantlr 714 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\  n  e.  NN )  ->  ( vol `  A
)  e.  ( 0 [,] +oo ) )
36 0xr 9422 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  RR*
37 pnfxr 11084 . . . . . . . . . . 11  |- +oo  e.  RR*
38 elicc1 11336 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\ +oo  e.  RR* )  ->  (
( vol `  A
)  e.  ( 0 [,] +oo )  <->  ( ( vol `  A )  e. 
RR*  /\  0  <_  ( vol `  A )  /\  ( vol `  A
)  <_ +oo )
) )
3936, 37, 38mp2an 672 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( vol `  A )  e.  ( 0 [,] +oo )  <->  ( ( vol `  A )  e.  RR*  /\  0  <_  ( vol `  A )  /\  ( vol `  A )  <_ +oo ) )
4039simp2bi 1004 . . . . . . . . 9  |-  ( ( vol `  A )  e.  ( 0 [,] +oo )  ->  0  <_ 
( vol `  A
) )
4135, 40syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\  n  e.  NN )  ->  0  <_  ( vol `  A ) )
42 ltpnf 11094 . . . . . . . . 9  |-  ( ( vol `  A )  e.  RR  ->  ( vol `  A )  < +oo )
4334, 42syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\  n  e.  NN )  ->  ( vol `  A
)  < +oo )
44 0re 9378 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  RR
45 elico2 11351 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  e.  RR  /\ +oo  e.  RR* )  ->  (
( vol `  A
)  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( ( vol `  A )  e.  RR  /\  0  <_ 
( vol `  A
)  /\  ( vol `  A )  < +oo ) ) )
4644, 37, 45mp2an 672 . . . . . . . 8  |-  ( ( vol `  A )  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( ( vol `  A )  e.  RR  /\  0  <_  ( vol `  A )  /\  ( vol `  A )  < +oo ) )
4734, 41, 43, 46syl3anbrc 1172 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  /\  n  e.  NN )  ->  ( vol `  A
)  e.  ( 0 [,) +oo ) )
489, 31, 32, 47, 3fmptdF 25923 . . . . . 6  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  ->  (
n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) : NN --> ( 0 [,) +oo ) )
49 nfmpt1 4376 . . . . . . 7  |-  F/_ n
( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) )
5049esumfsupre 26472 . . . . . 6  |-  ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) : NN --> ( 0 [,) +oo )  -> Σ* n  e.  NN ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) `  n )  =  sup ( ran  seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A ) ) ) ,  RR* ,  <  )
)
5148, 50syl 16 . . . . 5  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  -> Σ* n  e.  NN ( ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) `  n
)  =  sup ( ran  seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) ) , 
RR* ,  <  ) )
5230, 51eqtr3d 2472 . . . 4  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )  -> Σ* n  e.  NN ( vol `  A )  =  sup ( ran 
seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) ) , 
RR* ,  <  ) )
5352adantlr 714 . . 3  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR )  -> Σ* n  e.  NN ( vol `  A )  =  sup ( ran 
seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( vol `  A
) ) ) , 
RR* ,  <  ) )
546, 53eqtr4d 2473 . 2  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  = Σ* n  e.  NN ( vol `  A ) )
55 simpr 461 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo )
56 nfv 1673 . . . . . . . . 9  |-  F/ k ( vol `  A
)  = +oo
57 nfcv 2574 . . . . . . . . . . 11  |-  F/_ n vol
5857, 11nffv 5693 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ n
( vol `  [_ k  /  n ]_ A )
5958nfeq1 2583 . . . . . . . . 9  |-  F/ n
( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo
6014fveq2d 5690 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  k  ->  ( vol `  A )  =  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A ) )
6160eqeq1d 2446 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  k  ->  (
( vol `  A
)  = +oo  <->  ( vol ` 
[_ k  /  n ]_ A )  = +oo ) )
6256, 59, 61cbvrex 2939 . . . . . . . 8  |-  ( E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo  <->  E. k  e.  NN  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo )
6355, 62sylib 196 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  E. k  e.  NN  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo )
6414eleq1d 2504 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  =  k  ->  ( A  e.  dom  vol  <->  [_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol ) )
6512, 64rspc 3062 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  e.  NN  ->  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  [_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol )
)
6665impcom 430 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  k  e.  NN )  ->  [_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol )
67 iunmbl 21009 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  U_ n  e.  NN  A  e.  dom  vol )
6867adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  k  e.  NN )  ->  U_ n  e.  NN  A  e.  dom  vol )
69 nfcv 2574 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ n
k
7031, 69, 11, 14ssiun2sf 25861 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  e.  NN  ->  [_ k  /  n ]_ A  C_  U_ n  e.  NN  A
)
7170adantl 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  k  e.  NN )  ->  [_ k  /  n ]_ A  C_  U_ n  e.  NN  A )
72 volss 26595 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
[_ k  /  n ]_ A  e.  dom  vol 
/\  U_ n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  [_ k  /  n ]_ A  C_  U_ n  e.  NN  A )  -> 
( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
7366, 68, 71, 72syl3anc 1218 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  k  e.  NN )  ->  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
7473adantlr 714 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
7574adantlr 714 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  /\  k  e.  NN )  ->  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
7675ralrimiva 2794 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  A. k  e.  NN  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
77 r19.29r 2853 . . . . . . 7  |-  ( ( E. k  e.  NN  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo  /\  A. k  e.  NN  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_ 
( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )  ->  E. k  e.  NN  ( ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo  /\  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_ 
( vol `  U_ n  e.  NN  A ) ) )
7863, 76, 77syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  E. k  e.  NN  ( ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo  /\  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_ 
( vol `  U_ n  e.  NN  A ) ) )
79 breq1 4290 . . . . . . . 8  |-  ( ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo  ->  (
( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  <-> +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) ) )
8079biimpa 484 . . . . . . 7  |-  ( ( ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo  /\  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_ 
( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )  -> +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
8180reximi 2818 . . . . . 6  |-  ( E. k  e.  NN  (
( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  = +oo  /\  ( vol `  [_ k  /  n ]_ A )  <_ 
( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )  ->  E. k  e.  NN +oo 
<_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
8278, 81syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  E. k  e.  NN +oo 
<_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
83 1nn 10325 . . . . . 6  |-  1  e.  NN
84 ne0i 3638 . . . . . 6  |-  ( 1  e.  NN  ->  NN  =/=  (/) )
85 r19.9rzv 3769 . . . . . 6  |-  ( NN  =/=  (/)  ->  ( +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  <->  E. k  e.  NN +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) ) )
8683, 84, 85mp2b 10 . . . . 5  |-  ( +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  <->  E. k  e.  NN +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A ) )
8782, 86sylibr 212 . . . 4  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  -> +oo  <_  ( vol ` 
U_ n  e.  NN  A ) )
88 iccssxr 11370 . . . . . . . 8  |-  ( 0 [,] +oo )  C_  RR*
8922ffvelrni 5837 . . . . . . . 8  |-  ( U_ n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  e.  ( 0 [,] +oo )
)
9088, 89sseldi 3349 . . . . . . 7  |-  ( U_ n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  e.  RR* )
9167, 90syl 16 . . . . . 6  |-  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  e.  RR* )
9291ad2antrr 725 . . . . 5  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  e. 
RR* )
93 xgepnf 25994 . . . . 5  |-  ( ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  e. 
RR*  ->  ( +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  <->  ( vol ` 
U_ n  e.  NN  A )  = +oo ) )
9492, 93syl 16 . . . 4  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  ( +oo  <_  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  <->  ( vol ` 
U_ n  e.  NN  A )  = +oo ) )
9587, 94mpbid 210 . . 3  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  = +oo )
96 nfdisj1 4270 . . . . . 6  |-  F/ nDisj  n  e.  NN  A
977, 96nfan 1860 . . . . 5  |-  F/ n
( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)
98 nfre1 2767 . . . . 5  |-  F/ n E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo
9997, 98nfan 1860 . . . 4  |-  F/ n
( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )
100 nnex 10320 . . . . 5  |-  NN  e.  _V
101100a1i 11 . . . 4  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  NN  e.  _V )
102243ad2antr3 1155 . . . . 5  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  (Disj  n  e.  NN  A  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo  /\  n  e.  NN ) )  -> 
( vol `  A
)  e.  ( 0 [,] +oo ) )
1031023anassrs 1209 . . . 4  |-  ( ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  /\  n  e.  NN )  ->  ( vol `  A
)  e.  ( 0 [,] +oo ) )
10499, 101, 103, 55esumpinfval 26474 . . 3  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  -> Σ* n  e.  NN ( vol `  A )  = +oo )
10595, 104eqtr4d 2473 . 2  |-  ( ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol 
/\ Disj  n  e.  NN  A
)  /\  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  = Σ* n  e.  NN ( vol `  A ) )
106 exmid 415 . . . . 5  |-  ( A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR  \/  -.  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR )
107 rexnal 2721 . . . . . 6  |-  ( E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR  <->  -.  A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR )
108107orbi2i 519 . . . . 5  |-  ( ( A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR  \/  E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR )  <->  ( A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR  \/  -.  A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR ) )
109106, 108mpbir 209 . . . 4  |-  ( A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR  \/  E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR )
110 r19.29 2852 . . . . . . 7  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR )  ->  E. n  e.  NN  ( A  e.  dom  vol 
/\  -.  ( vol `  A )  e.  RR ) )
111 xrge0nre 26104 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( vol `  A
)  e.  ( 0 [,] +oo )  /\  -.  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( vol `  A
)  = +oo )
11223, 111sylan 471 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\ 
-.  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( vol `  A
)  = +oo )
113112reximi 2818 . . . . . . 7  |-  ( E. n  e.  NN  ( A  e.  dom  vol  /\  -.  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo )
114110, 113syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\  E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR )  ->  E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo )
115114ex 434 . . . . 5  |-  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  ( E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR  ->  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )
)
116115orim2d 836 . . . 4  |-  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  ( ( A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR  \/  E. n  e.  NN  -.  ( vol `  A )  e.  RR )  -> 
( A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR  \/  E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo ) ) )
117109, 116mpi 17 . . 3  |-  ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  ->  ( A. n  e.  NN  ( vol `  A )  e.  RR  \/  E. n  e.  NN  ( vol `  A
)  = +oo )
)
118117adantr 465 . 2  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\ Disj  n  e.  NN  A )  ->  ( A. n  e.  NN  ( vol `  A
)  e.  RR  \/  E. n  e.  NN  ( vol `  A )  = +oo ) )
11954, 105, 118mpjaodan 784 1  |-  ( ( A. n  e.  NN  A  e.  dom  vol  /\ Disj  n  e.  NN  A )  ->  ( vol `  U_ n  e.  NN  A )  = Σ* n  e.  NN ( vol `  A ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    \/ wo 368    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2601   A.wral 2710   E.wrex 2711   _Vcvv 2967   [_csb 3283    C_ wss 3323   (/)c0 3632   U_ciun 4166  Disj wdisj 4257   class class class wbr 4287    e. cmpt 4345   dom cdm 4835   ran crn 4836   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6086   supcsup 7682   RRcr 9273   0cc0 9274   1c1 9275    + caddc 9277   +oocpnf 9407   RR*cxr 9409    < clt 9410    <_ cle 9411   NNcn 10314   [,)cico 11294   [,]cicc 11295    seqcseq 11798   volcvol 20922  Σ*cesum 26435
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 2419  ax-rep 4398  ax-sep 4408  ax-nul 4416  ax-pow 4465  ax-pr 4526  ax-un 6367  ax-inf2 7839  ax-cc 8596  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  ax-addf 9353  ax-mulf 9354
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2256  df-mo 2257  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2715  df-rex 2716  df-reu 2717  df-rmo 2718  df-rab 2719  df-v 2969  df-sbc 3182  df-csb 3284  df-dif 3326  df-un 3328  df-in 3330  df-ss 3337  df-pss 3339  df-nul 3633  df-if 3787  df-pw 3857  df-sn 3873  df-pr 3875  df-tp 3877  df-op 3879  df-uni 4087  df-int 4124  df-iun 4168  df-iin 4169  df-disj 4258  df-br 4288  df-opab 4346  df-mpt 4347  df-tr 4381  df-eprel 4627  df-id 4631  df-po 4636  df-so 4637  df-fr 4674  df-se 4675  df-we 4676  df-ord 4717  df-on 4718  df-lim 4719  df-suc 4720  df-xp 4841  df-rel 4842  df-cnv 4843  df-co 4844  df-dm 4845  df-rn 4846  df-res 4847  df-ima 4848  df-iota 5376  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-isom 5422  df-riota 6047  df-ov 6089  df-oprab 6090  df-mpt2 6091  df-of 6315  df-om 6472  df-1st 6572  df-2nd 6573  df-supp 6686  df-recs 6824  df-rdg 6858  df-1o 6912  df-2o 6913  df-oadd 6916  df-er 7093  df-map 7208  df-pm 7209  df-ixp 7256  df-en 7303  df-dom 7304  df-sdom 7305  df-fin 7306  df-fsupp 7613  df-fi 7653  df-sup 7683  df-oi 7716  df-card 8101  df-cda 8329  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-4 10374  df-5 10375  df-6 10376  df-7 10377  df-8 10378  df-9 10379  df-10 10380  df-n0 10572  df-z 10639  df-dec 10748  df-uz 10854  df-q 10946  df-rp 10984  df-xneg 11081  df-xadd 11082  df-xmul 11083  df-ioo 11296  df-ioc 11297  df-ico 11298  df-icc 11299  df-fz 11430  df-fzo 11541  df-fl 11634  df-mod 11701  df-seq 11799  df-exp 11858  df-fac 12044  df-bc 12071  df-hash 12096  df-shft 12548  df-cj 12580  df-re 12581  df-im 12582  df-sqr 12716  df-abs 12717  df-limsup 12941  df-clim 12958  df-rlim 12959  df-sum 13156  df-ef 13345  df-sin 13347  df-cos 13348  df-pi 13350  df-struct 14168  df-ndx 14169  df-slot 14170  df-base 14171  df-sets 14172  df-ress 14173  df-plusg 14243  df-mulr 14244  df-starv 14245  df-sca 14246  df-vsca 14247  df-ip 14248  df-tset 14249  df-ple 14250  df-ds 14252  df-unif 14253  df-hom 14254  df-cco 14255  df-rest 14353  df-topn 14354  df-0g 14372  df-gsum 14373  df-topgen 14374  df-pt 14375  df-prds 14378  df-ordt 14431  df-xrs 14432  df-qtop 14437  df-imas 14438  df-xps 14440  df-mre 14516  df-mrc 14517  df-acs 14519  df-ps 15362  df-tsr 15363  df-mnd 15407  df-plusf 15408  df-mhm 15456  df-submnd 15457  df-grp 15536  df-minusg 15537  df-sbg 15538  df-mulg 15539  df-subg 15669  df-cntz 15826  df-cmn 16270  df-abl 16271  df-mgp 16580  df-ur 16592  df-rng 16635  df-cring 16636  df-subrg 16841  df-abv 16880  df-lmod 16928  df-scaf 16929  df-sra 17230  df-rgmod 17231  df-psmet 17784  df-xmet 17785  df-met 17786  df-bl 17787  df-mopn 17788  df-fbas 17789  df-fg 17790  df-cnfld 17794  df-top 18478  df-bases 18480  df-topon 18481  df-topsp 18482  df-cld 18598  df-ntr 18599  df-cls 18600  df-nei 18677  df-lp 18715  df-perf 18716  df-cn 18806  df-cnp 18807  df-haus 18894  df-tx 19110  df-hmeo 19303  df-fil 19394  df-fm 19486  df-flim 19487  df-flf 19488  df-tmd 19618  df-tgp 19619  df-tsms 19672  df-trg 19709  df-xms 19870  df-ms 19871  df-tms 19872  df-nm 20150  df-ngp 20151  df-nrg 20153  df-nlm 20154  df-ii 20428  df-cncf 20429  df-ovol 20923  df-vol 20924  df-limc 21316  df-dv 21317  df-log 21983  df-esum 26436
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