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Theorem meaiininclem 39376
 Description: Measures are continuous from above: if 𝐸 is a non-increasing sequence of measurable sets, and any of the sets has finite measure, then the measure of the intersection is the limit of the measures. This is Proposition 112C (f) of [Fremlin1] p. 16. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
meaiininclem.m (𝜑𝑀 ∈ Meas)
meaiininclem.n (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
meaiininclem.z 𝑍 = (ℤ𝑁)
meaiininclem.e (𝜑𝐸:𝑍⟶dom 𝑀)
meaiininclem.i ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸‘(𝑛 + 1)) ⊆ (𝐸𝑛))
meaiininclem.k (𝜑𝐾 ∈ (ℤ𝑁))
meaiininclem.r (𝜑 → (𝑀‘(𝐸𝐾)) ∈ ℝ)
meaiininclem.s 𝑆 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛)))
meaiininclem.g 𝐺 = (𝑛𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
meaiininclem.f 𝐹 = 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)
Assertion
Ref Expression
meaiininclem (𝜑𝑆 ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐸   𝑛,𝐹   𝑛,𝐺   𝑛,𝐾   𝑛,𝑀   𝑛,𝑁   𝑛,𝑍   𝜑,𝑛
Allowed substitution hint:   𝑆(𝑛)

Proof of Theorem meaiininclem
Dummy variables 𝑚 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 meaiininclem.k . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐾 ∈ (ℤ𝑁))
2 uzss 11584 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (ℤ𝑁) → (ℤ𝐾) ⊆ (ℤ𝑁))
31, 2syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (ℤ𝐾) ⊆ (ℤ𝑁))
4 meaiininclem.z . . . . . . . . . . . . 13 𝑍 = (ℤ𝑁)
53, 4syl6sseqr 3615 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (ℤ𝐾) ⊆ 𝑍)
65adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (ℤ𝐾) ⊆ 𝑍)
7 simpr 476 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → 𝑛 ∈ (ℤ𝐾))
86, 7sseldd 3569 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → 𝑛𝑍)
9 meaiininclem.g . . . . . . . . . . . 12 𝐺 = (𝑛𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
109a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺 = (𝑛𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛))))
11 meaiininclem.m . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑀 ∈ Meas)
12 eqid 2610 . . . . . . . . . . . . . . 15 dom 𝑀 = dom 𝑀
1311, 12dmmeasal 39345 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → dom 𝑀 ∈ SAlg)
1413adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → dom 𝑀 ∈ SAlg)
151, 4syl6eleqr 2699 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐾𝑍)
16 meaiininclem.e . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐸:𝑍⟶dom 𝑀)
1716ffvelrnda 6267 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐾𝑍) → (𝐸𝐾) ∈ dom 𝑀)
1815, 17mpdan 699 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐸𝐾) ∈ dom 𝑀)
1918adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝐾) ∈ dom 𝑀)
2016ffvelrnda 6267 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑀)
21 saldifcl2 39222 . . . . . . . . . . . . 13 ((dom 𝑀 ∈ SAlg ∧ (𝐸𝐾) ∈ dom 𝑀 ∧ (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑀) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ∈ dom 𝑀)
2214, 19, 20, 21syl3anc 1318 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ∈ dom 𝑀)
2322elexd 3187 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ∈ V)
2410, 23fvmpt2d 6202 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺𝑛) = ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
258, 24syldan 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝐺𝑛) = ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
2625fveq2d 6107 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐺𝑛)) = (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛))))
2711adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → 𝑀 ∈ Meas)
2818adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝐸𝐾) ∈ dom 𝑀)
29 meaiininclem.r . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀‘(𝐸𝐾)) ∈ ℝ)
3029adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐸𝐾)) ∈ ℝ)
318, 20syldan 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝐸𝑛) ∈ dom 𝑀)
32 simpl 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛)) → 𝜑)
3332, 5syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛)) → (ℤ𝐾) ⊆ 𝑍)
34 elfzouz 12343 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛) → 𝑚 ∈ (ℤ𝐾))
3534adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝐾))
3633, 35sseldd 3569 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛)) → 𝑚𝑍)
37 eleq1 2676 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛𝑍𝑚𝑍))
3837anbi2d 736 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝜑𝑛𝑍) ↔ (𝜑𝑚𝑍)))
39 oveq1 6556 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 + 1) = (𝑚 + 1))
4039fveq2d 6107 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝐸‘(𝑛 + 1)) = (𝐸‘(𝑚 + 1)))
41 fveq2 6103 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝑚))
4240, 41sseq12d 3597 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐸‘(𝑛 + 1)) ⊆ (𝐸𝑛) ↔ (𝐸‘(𝑚 + 1)) ⊆ (𝐸𝑚)))
4338, 42imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑚 → (((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸‘(𝑛 + 1)) ⊆ (𝐸𝑛)) ↔ ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐸‘(𝑚 + 1)) ⊆ (𝐸𝑚))))
44 meaiininclem.i . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐸‘(𝑛 + 1)) ⊆ (𝐸𝑛))
4543, 44chvarv 2251 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐸‘(𝑚 + 1)) ⊆ (𝐸𝑚))
4632, 36, 45syl2anc 691 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛)) → (𝐸‘(𝑚 + 1)) ⊆ (𝐸𝑚))
4746adantlr 747 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) ∧ 𝑚 ∈ (𝐾..^𝑛)) → (𝐸‘(𝑚 + 1)) ⊆ (𝐸𝑚))
487, 47ssdec 38293 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
4927, 28, 30, 31, 48meadif 39372 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛))) = ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐸𝑛))))
5026, 49eqtrd 2644 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐺𝑛)) = ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐸𝑛))))
5150oveq2d 6565 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐺𝑛))) = ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐸𝑛)))))
5229recnd 9947 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀‘(𝐸𝐾)) ∈ ℂ)
5352adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐸𝐾)) ∈ ℂ)
5427, 28, 30, 48, 31meassre 39370 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐸𝑛)) ∈ ℝ)
5554recnd 9947 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐸𝑛)) ∈ ℂ)
5653, 55nncand 10276 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐸𝑛)))) = (𝑀‘(𝐸𝑛)))
5751, 56eqtr2d 2645 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐸𝑛)) = ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐺𝑛))))
5857mpteq2dva 4672 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐺𝑛)))))
59 nfv 1830 . . . . 5 𝑛𝜑
60 eqid 2610 . . . . 5 (ℤ𝐾) = (ℤ𝐾)
611eluzelzd 38532 . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
62 difssd 3700 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ⊆ (𝐸𝐾))
6324, 62eqsstrd 3602 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
648, 63syldan 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝐺𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
6522, 9fmptd 6292 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐺:𝑍⟶dom 𝑀)
6665ffvelrnda 6267 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺𝑛) ∈ dom 𝑀)
678, 66syldan 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝐺𝑛) ∈ dom 𝑀)
6827, 28, 30, 64, 67meassre 39370 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐺𝑛)) ∈ ℝ)
6968recnd 9947 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝐾)) → (𝑀‘(𝐺𝑛)) ∈ ℂ)
70 meaiininclem.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7144sscond 3709 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ⊆ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1))))
7241difeq2d 3690 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) = ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑚)))
7372cbvmptv 4678 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛))) = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑚)))
749, 73eqtri 2632 . . . . . . . . . . . 12 𝐺 = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑚)))
7574a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝐺 = (𝑚𝑍 ↦ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑚))))
76 fveq2 6103 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝐸𝑚) = (𝐸‘(𝑛 + 1)))
7776difeq2d 3690 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑚)) = ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1))))
7877adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑚 = (𝑛 + 1)) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑚)) = ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1))))
794peano2uzs 11618 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛𝑍 → (𝑛 + 1) ∈ 𝑍)
8079adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑛 + 1) ∈ 𝑍)
81 fvex 6113 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐸𝐾) ∈ V
8281difexi 4736 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1))) ∈ V
8382a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1))) ∈ V)
8475, 78, 80, 83fvmptd 6197 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺‘(𝑛 + 1)) = ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1))))
8524, 84sseq12d 3597 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛𝑍) → ((𝐺𝑛) ⊆ (𝐺‘(𝑛 + 1)) ↔ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ⊆ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸‘(𝑛 + 1)))))
8671, 85mpbird 246 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐺𝑛) ⊆ (𝐺‘(𝑛 + 1)))
8711adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑀 ∈ Meas)
8887, 12, 66, 19, 63meassle 39356 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑀‘(𝐺𝑛)) ≤ (𝑀‘(𝐸𝐾)))
89 eqid 2610 . . . . . . . 8 (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) = (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛)))
9011, 70, 4, 65, 86, 29, 88, 89meaiuninc2 39375 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)))
91 eqid 2610 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) = (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛)))
924, 89, 15, 91climresmpt 38726 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)) ↔ (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐺𝑛))))
9390, 92mpbird 246 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)))
94 meaiininclem.f . . . . . . . . 9 𝐹 = 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)
9594eqcomi 2619 . . . . . . . 8 𝑛𝑍 (𝐺𝑛) = 𝐹
9695fveq2i 6106 . . . . . . 7 (𝑀 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)) = (𝑀𝐹)
9796a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 𝑛𝑍 (𝐺𝑛)) = (𝑀𝐹))
9893, 97breqtrd 4609 . . . . 5 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐺𝑛))) ⇝ (𝑀𝐹))
9959, 60, 61, 52, 69, 98climsubc1mpt 38729 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀‘(𝐺𝑛)))) ⇝ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)))
10058, 99eqbrtrd 4605 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) ⇝ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)))
101 eqid 2610 . . . 4 (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) = (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛)))
102 eqid 2610 . . . 4 (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) = (𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛)))
1034, 101, 15, 102climresmpt 38726 . . 3 (𝜑 → ((𝑛 ∈ (ℤ𝐾) ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) ⇝ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)) ↔ (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) ⇝ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹))))
104100, 103mpbid 221 . 2 (𝜑 → (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) ⇝ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)))
105 meaiininclem.s . . . 4 𝑆 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛)))
106105a1i 11 . . 3 (𝜑𝑆 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))))
107 eqidd 2611 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀‘(𝐹 ∪ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))) = (𝑀‘(𝐹 ∪ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))))
1084uzct 38257 . . . . . . . . . 10 𝑍 ≼ ω
109108a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ≼ ω)
11013, 109, 66saliuncl 39218 . . . . . . . 8 (𝜑 𝑛𝑍 (𝐺𝑛) ∈ dom 𝑀)
11194, 110syl5eqel 2692 . . . . . . 7 (𝜑𝐹 ∈ dom 𝑀)
112 saldifcl2 39222 . . . . . . . 8 ((dom 𝑀 ∈ SAlg ∧ (𝐸𝐾) ∈ dom 𝑀𝐹 ∈ dom 𝑀) → ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∈ dom 𝑀)
11313, 18, 111, 112syl3anc 1318 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∈ dom 𝑀)
114 disjdif 3992 . . . . . . . 8 (𝐹 ∩ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) = ∅
115114a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ∩ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) = ∅)
11663iunssd 38299 . . . . . . . . 9 (𝜑 𝑛𝑍 (𝐺𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
11794, 116syl5eqss 3612 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 ⊆ (𝐸𝐾))
11811, 18, 29, 117, 111meassre 39370 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝐹) ∈ ℝ)
119 difssd 3700 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ⊆ (𝐸𝐾))
12011, 18, 29, 119, 113meassre 39370 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∈ ℝ)
12111, 12, 111, 113, 115, 118, 120meadjunre 39369 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀‘(𝐹 ∪ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))) = ((𝑀𝐹) + (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))))
122 undif 4001 . . . . . . . 8 (𝐹 ⊆ (𝐸𝐾) ↔ (𝐹 ∪ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) = (𝐸𝐾))
123117, 122sylib 207 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ∪ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) = (𝐸𝐾))
124123fveq2d 6107 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀‘(𝐹 ∪ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))) = (𝑀‘(𝐸𝐾)))
125107, 121, 1243eqtr3d 2652 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑀𝐹) + (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))) = (𝑀‘(𝐸𝐾)))
126118recnd 9947 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀𝐹) ∈ ℂ)
127120recnd 9947 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∈ ℂ)
12852, 126, 127subaddd 10289 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)) = (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ↔ ((𝑀𝐹) + (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))) = (𝑀‘(𝐸𝐾))))
129125, 128mpbird 246 . . . 4 (𝜑 → ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)) = (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)))
130 simpllr 795 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))
131 simplr 788 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑛𝑍)
132 eldifi 3694 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) → 𝑥 ∈ (𝐸𝐾))
133132ad2antrr 758 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑥 ∈ (𝐸𝐾))
134 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛))
135133, 134eldifd 3551 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
136 rspe 2986 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛𝑍𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛))) → ∃𝑛𝑍 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
137131, 135, 136syl2anc 691 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → ∃𝑛𝑍 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
138 eliun 4460 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ↔ ∃𝑛𝑍 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
139137, 138sylibr 223 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
140139adantlll 750 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
14194a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹 = 𝑛𝑍 (𝐺𝑛))
14224iuneq2dv 4478 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 𝑛𝑍 (𝐺𝑛) = 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
143141, 142eqtrd 2644 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐹 = 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
144143eqcomd 2616 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) = 𝐹)
145144ad3antrrr 762 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) = 𝐹)
146140, 145eleqtrd 2690 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → 𝑥𝐹)
147 elndif 3696 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝐹 → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))
148146, 147syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∧ 𝑛𝑍) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))
149130, 148condan 831 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ (𝐸𝑛))
150149ralrimiva 2949 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) → ∀𝑛𝑍 𝑥 ∈ (𝐸𝑛))
151 vex 3176 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
152 eliin 4461 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ V → (𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ↔ ∀𝑛𝑍 𝑥 ∈ (𝐸𝑛)))
153151, 152ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ↔ ∀𝑛𝑍 𝑥 ∈ (𝐸𝑛))
154150, 153sylibr 223 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) → 𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
155154ssd 38278 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) ⊆ 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
156 ssid 3587 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐸𝐾) ⊆ (𝐸𝐾)
157156a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐸𝐾) ⊆ (𝐸𝐾))
158 fveq2 6103 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝐾 → (𝐸𝑛) = (𝐸𝐾))
159158sseq1d 3595 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝐾 → ((𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾) ↔ (𝐸𝐾) ⊆ (𝐸𝐾)))
160159rspcev 3282 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾𝑍 ∧ (𝐸𝐾) ⊆ (𝐸𝐾)) → ∃𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
16115, 157, 160syl2anc 691 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∃𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
162 iinss 4507 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾) → 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
163161, 162syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
164163adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝐾))
165 simpr 476 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → 𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
166164, 165sseldd 3569 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → 𝑥 ∈ (𝐸𝐾))
167 nfcv 2751 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛𝑥
168 nfii1 4487 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)
169167, 168nfel 2763 . . . . . . . . . . . . 13 𝑛 𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)
170 iinss2 4508 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛𝑍 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝑛))
171170adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ (𝐸𝑛))
172 simpl 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
173171, 172sseldd 3569 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ∧ 𝑛𝑍) → 𝑥 ∈ (𝐸𝑛))
174 elndif 3696 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
175173, 174syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ∧ 𝑛𝑍) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
176175ex 449 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) → (𝑛𝑍 → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛))))
177169, 176ralrimi 2940 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) → ∀𝑛𝑍 ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
178 ralnex 2975 . . . . . . . . . . . 12 (∀𝑛𝑍 ¬ 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)) ↔ ¬ ∃𝑛𝑍 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
179177, 178sylib 207 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) → ¬ ∃𝑛𝑍 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
180179, 138sylnibr 318 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) → ¬ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
181180adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → ¬ 𝑥 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
182143adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → 𝐹 = 𝑛𝑍 ((𝐸𝐾) ∖ (𝐸𝑛)))
183181, 182neleqtrrd 2710 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → ¬ 𝑥𝐹)
184166, 183eldifd 3551 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) → 𝑥 ∈ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))
185184ssd 38278 . . . . . 6 (𝜑 𝑛𝑍 (𝐸𝑛) ⊆ ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹))
186155, 185eqssd 3585 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐸𝐾) ∖ 𝐹) = 𝑛𝑍 (𝐸𝑛))
187186fveq2d 6107 . . . 4 (𝜑 → (𝑀‘((𝐸𝐾) ∖ 𝐹)) = (𝑀 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)))
188129, 187eqtr2d 2645 . . 3 (𝜑 → (𝑀 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) = ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹)))
189106, 188breq12d 4596 . 2 (𝜑 → (𝑆 ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)) ↔ (𝑛𝑍 ↦ (𝑀‘(𝐸𝑛))) ⇝ ((𝑀‘(𝐸𝐾)) − (𝑀𝐹))))
190104, 189mpbird 246 1 (𝜑𝑆 ⇝ (𝑀 𝑛𝑍 (𝐸𝑛)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  ∃wrex 2897  Vcvv 3173   ∖ cdif 3537   ∪ cun 3538   ∩ cin 3539   ⊆ wss 3540  ∅c0 3874  ∪ ciun 4455  ∩ ciin 4456   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  dom cdm 5038  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ωcom 6957   ≼ cdom 7839  ℂcc 9813  ℝcr 9814  1c1 9816   + caddc 9818   − cmin 10145  ℤcz 11254  ℤ≥cuz 11563  ..^cfzo 12334   ⇝ cli 14063  SAlgcsalg 39204  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-iin 4458  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-omul 7452  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-oi 8298  df-card 8648  df-acn 8651  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-salg 39205  df-sumge0 39256  df-mea 39343 This theorem is referenced by:  meaiininc  39377
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