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

 Description: The measure of the union of two disjoint sets is the sum of the measures, Property 112C (a) of [Fremlin1] p. 15. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
meadjun.dj (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
Assertion
Ref Expression
meadjun (𝜑 → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iccssxr 12127 . . . . . . 7 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
2 meadjun.m . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ Meas)
3 meadjun.x . . . . . . . . 9 𝑆 = dom 𝑀
42, 3meaf 39346 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀:𝑆⟶(0[,]+∞))
5 meadjun.b . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝑆)
64, 5ffvelrnd 6268 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝐵) ∈ (0[,]+∞))
71, 6sseldi 3566 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀𝐵) ∈ ℝ*)
8 xaddid2 11947 . . . . . 6 ((𝑀𝐵) ∈ ℝ* → (0 +𝑒 (𝑀𝐵)) = (𝑀𝐵))
97, 8syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (0 +𝑒 (𝑀𝐵)) = (𝑀𝐵))
109eqcomd 2616 . . . 4 (𝜑 → (𝑀𝐵) = (0 +𝑒 (𝑀𝐵)))
1110adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝑀𝐵) = (0 +𝑒 (𝑀𝐵)))
12 uneq1 3722 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → (𝐴𝐵) = (∅ ∪ 𝐵))
13 0un 38240 . . . . . . 7 (∅ ∪ 𝐵) = 𝐵
1413a1i 11 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → (∅ ∪ 𝐵) = 𝐵)
1512, 14eqtrd 2644 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → (𝐴𝐵) = 𝐵)
1615fveq2d 6107 . . . 4 (𝐴 = ∅ → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = (𝑀𝐵))
1716adantl 481 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = (𝑀𝐵))
18 fveq2 6103 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → (𝑀𝐴) = (𝑀‘∅))
1918adantl 481 . . . . 5 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝑀𝐴) = (𝑀‘∅))
202mea0 39347 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀‘∅) = 0)
2120adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝑀‘∅) = 0)
2219, 21eqtrd 2644 . . . 4 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝑀𝐴) = 0)
2322oveq1d 6564 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)) = (0 +𝑒 (𝑀𝐵)))
2411, 17, 233eqtr4d 2654 . 2 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
25 simpl 472 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → 𝜑)
26 meadjun.dj . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
2726ad2antrr 758 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) ∧ 𝐴 = 𝐵) → (𝐴𝐵) = ∅)
28 inidm 3784 . . . . . . . . . . 11 (𝐴𝐴) = 𝐴
2928eqcomi 2619 . . . . . . . . . 10 𝐴 = (𝐴𝐴)
30 ineq2 3770 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = 𝐵 → (𝐴𝐴) = (𝐴𝐵))
3129, 30syl5req 2657 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 𝐵 → (𝐴𝐵) = 𝐴)
3231adantl 481 . . . . . . . 8 ((¬ 𝐴 = ∅ ∧ 𝐴 = 𝐵) → (𝐴𝐵) = 𝐴)
33 neqne 2790 . . . . . . . . 9 𝐴 = ∅ → 𝐴 ≠ ∅)
3433adantr 480 . . . . . . . 8 ((¬ 𝐴 = ∅ ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐴 ≠ ∅)
3532, 34eqnetrd 2849 . . . . . . 7 ((¬ 𝐴 = ∅ ∧ 𝐴 = 𝐵) → (𝐴𝐵) ≠ ∅)
3635neneqd 2787 . . . . . 6 ((¬ 𝐴 = ∅ ∧ 𝐴 = 𝐵) → ¬ (𝐴𝐵) = ∅)
3736adantll 746 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) ∧ 𝐴 = 𝐵) → ¬ (𝐴𝐵) = ∅)
3827, 37pm2.65da 598 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ¬ 𝐴 = 𝐵)
3938neqned 2789 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → 𝐴𝐵)
40 meadjun.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴𝑆)
41 uniprg 4386 . . . . . . . 8 ((𝐴𝑆𝐵𝑆) → {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
4240, 5, 41syl2anc 691 . . . . . . 7 (𝜑 {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
4342eqcomd 2616 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴𝐵) = {𝐴, 𝐵})
4443fveq2d 6107 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = (𝑀 {𝐴, 𝐵}))
4544adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝐴𝐵) → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = (𝑀 {𝐴, 𝐵}))
4640, 5prssd 4294 . . . . . 6 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑆)
47 prfi 8120 . . . . . . . 8 {𝐴, 𝐵} ∈ Fin
48 isfinite 8432 . . . . . . . . . 10 ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin ↔ {𝐴, 𝐵} ≺ ω)
4948biimpi 205 . . . . . . . . 9 ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin → {𝐴, 𝐵} ≺ ω)
50 sdomdom 7869 . . . . . . . . 9 ({𝐴, 𝐵} ≺ ω → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
5149, 50syl 17 . . . . . . . 8 ({𝐴, 𝐵} ∈ Fin → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
5247, 51ax-mp 5 . . . . . . 7 {𝐴, 𝐵} ≼ ω
5352a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
54 disjxsn 4576 . . . . . . . . . 10 Disj 𝑥 ∈ {𝐵}𝑥
5554a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 𝐵Disj 𝑥 ∈ {𝐵}𝑥)
56 preq1 4212 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = 𝐵 → {𝐴, 𝐵} = {𝐵, 𝐵})
57 dfsn2 4138 . . . . . . . . . . . . 13 {𝐵} = {𝐵, 𝐵}
5857eqcomi 2619 . . . . . . . . . . . 12 {𝐵, 𝐵} = {𝐵}
5958a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = 𝐵 → {𝐵, 𝐵} = {𝐵})
6056, 59eqtrd 2644 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = 𝐵 → {𝐴, 𝐵} = {𝐵})
6160disjeq1d 4561 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 𝐵 → (Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥Disj 𝑥 ∈ {𝐵}𝑥))
6255, 61mpbird 246 . . . . . . . 8 (𝐴 = 𝐵Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥)
6362adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 = 𝐵) → Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥)
64 simpl 472 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → 𝜑)
65 neqne 2790 . . . . . . . . 9 𝐴 = 𝐵𝐴𝐵)
6665adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → 𝐴𝐵)
6726adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴𝐵) → (𝐴𝐵) = ∅)
6840adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴𝐵) → 𝐴𝑆)
695adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴𝐵) → 𝐵𝑆)
70 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴𝐵) → 𝐴𝐵)
71 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝐴𝑥 = 𝐴)
72 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝐵𝑥 = 𝐵)
7371, 72disjprg 4578 . . . . . . . . . 10 ((𝐴𝑆𝐵𝑆𝐴𝐵) → (Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥 ↔ (𝐴𝐵) = ∅))
7468, 69, 70, 73syl3anc 1318 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴𝐵) → (Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥 ↔ (𝐴𝐵) = ∅))
7567, 74mpbird 246 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴𝐵) → Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥)
7664, 66, 75syl2anc 691 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥)
7763, 76pm2.61dan 828 . . . . . 6 (𝜑Disj 𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑥)
782, 3, 46, 53, 77meadjuni 39350 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 {𝐴, 𝐵}) = (Σ^‘(𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})))
7978adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝐴𝐵) → (𝑀 {𝐴, 𝐵}) = (Σ^‘(𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})))
804, 40ffvelrnd 6268 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝐴) ∈ (0[,]+∞))
8180adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝐵) → (𝑀𝐴) ∈ (0[,]+∞))
826adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝐵) → (𝑀𝐵) ∈ (0[,]+∞))
83 fveq2 6103 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐴 → (𝑀𝑥) = (𝑀𝐴))
84 fveq2 6103 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐵 → (𝑀𝑥) = (𝑀𝐵))
8568, 69, 81, 82, 83, 84, 70sge0pr 39287 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝐵) → (Σ^‘(𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑀𝑥))) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
864, 46fssresd 5984 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵}):{𝐴, 𝐵}⟶(0[,]+∞))
8786feqmptd 6159 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵}) = (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ ((𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})‘𝑥)))
88 fvres 6117 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} → ((𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})‘𝑥) = (𝑀𝑥))
8988mpteq2ia 4668 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ ((𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})‘𝑥)) = (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑀𝑥))
9089a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ ((𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})‘𝑥)) = (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑀𝑥)))
9187, 90eqtrd 2644 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵}) = (𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑀𝑥)))
9291fveq2d 6107 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ^‘(𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})) = (Σ^‘(𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑀𝑥))))
9392adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝐵) → (Σ^‘(𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})) = (Σ^‘(𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵} ↦ (𝑀𝑥))))
94 eqidd 2611 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝐵) → ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
9585, 93, 943eqtr4d 2654 . . . 4 ((𝜑𝐴𝐵) → (Σ^‘(𝑀 ↾ {𝐴, 𝐵})) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
9645, 79, 953eqtrd 2648 . . 3 ((𝜑𝐴𝐵) → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
9725, 39, 96syl2anc 691 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
9824, 97pm2.61dan 828 1 (𝜑 → (𝑀‘(𝐴𝐵)) = ((𝑀𝐴) +𝑒 (𝑀𝐵)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780   ∪ cun 3538   ∩ cin 3539  ∅c0 3874  {csn 4125  {cpr 4127  ∪ cuni 4372  Disj wdisj 4553   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  dom cdm 5038   ↾ cres 5040  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ωcom 6957   ≼ cdom 7839   ≺ csdm 7840  Fincfn 7841  0cc0 9815  +∞cpnf 9950  ℝ*cxr 9952   +𝑒 cxad 11820  [,]cicc 12049  Σ^csumge0 39255  Meascmea 39342 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-disj 4554  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-rp 11709  df-xadd 11823  df-ico 12052  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-exp 12723  df-hash 12980  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-clim 14067  df-sum 14265  df-sumge0 39256  df-mea 39343 This theorem is referenced by:  meassle  39356  meaunle  39357  meadjunre  39369
 Copyright terms: Public domain W3C validator