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

Theorem voliooicof 38889
 Description: The Lebesgue measure of open intervals is the same as the Lebesgue measure of left-closed right open intervals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
voliooicof.1 (𝜑𝐹:𝐴⟶(ℝ × ℝ))
Assertion
Ref Expression
voliooicof (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) = ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹))

Proof of Theorem voliooicof
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 volioof 38880 . . . . 5 (vol ∘ (,)):(ℝ* × ℝ*)⟶(0[,]+∞)
21a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (vol ∘ (,)):(ℝ* × ℝ*)⟶(0[,]+∞))
3 rexpssxrxp 9963 . . . . 5 (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
43a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (ℝ × ℝ) ⊆ (ℝ* × ℝ*))
5 voliooicof.1 . . . 4 (𝜑𝐹:𝐴⟶(ℝ × ℝ))
62, 4, 5fcoss 38397 . . 3 (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞))
7 ffn 5958 . . 3 (((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞) → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
86, 7syl 17 . 2 (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
9 volf 23104 . . . . . 6 vol:dom vol⟶(0[,]+∞)
109a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → vol:dom vol⟶(0[,]+∞))
11 icof 38406 . . . . . . . . . 10 [,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ*
1211a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → [,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ*)
1312, 4, 5fcoss 38397 . . . . . . . 8 (𝜑 → ([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶𝒫 ℝ*)
14 ffn 5958 . . . . . . . 8 (([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶𝒫 ℝ* → ([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
1513, 14syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
165adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐹:𝐴⟶(ℝ × ℝ))
17 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
1816, 17fvovco 38376 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) = ((1st ‘(𝐹𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹𝑥))))
195ffvelrnda 6267 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) ∈ (ℝ × ℝ))
20 xp1st 7089 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝑥) ∈ (ℝ × ℝ) → (1st ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → (1st ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
22 xp2nd 7090 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝑥) ∈ (ℝ × ℝ) → (2nd ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
2319, 22syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → (2nd ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
2423rexrd 9968 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → (2nd ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ*)
25 icombl 23139 . . . . . . . . . 10 (((1st ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ ∧ (2nd ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ*) → ((1st ‘(𝐹𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹𝑥))) ∈ dom vol)
2621, 24, 25syl2anc 691 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → ((1st ‘(𝐹𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹𝑥))) ∈ dom vol)
2718, 26eqeltrd 2688 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol)
2827ralrimiva 2949 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥𝐴 (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol)
2915, 28jca 553 . . . . . 6 (𝜑 → (([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol))
30 ffnfv 6295 . . . . . 6 (([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶dom vol ↔ (([,) ∘ 𝐹) Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 (([,) ∘ 𝐹)‘𝑥) ∈ dom vol))
3129, 30sylibr 223 . . . . 5 (𝜑 → ([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶dom vol)
32 fco 5971 . . . . 5 ((vol:dom vol⟶(0[,]+∞) ∧ ([,) ∘ 𝐹):𝐴⟶dom vol) → (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)):𝐴⟶(0[,]+∞))
3310, 31, 32syl2anc 691 . . . 4 (𝜑 → (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)):𝐴⟶(0[,]+∞))
34 coass 5571 . . . . . 6 ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) = (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹))
3534a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) = (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)))
3635feq1d 5943 . . . 4 (𝜑 → (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞) ↔ (vol ∘ ([,) ∘ 𝐹)):𝐴⟶(0[,]+∞)))
3733, 36mpbird 246 . . 3 (𝜑 → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞))
38 ffn 5958 . . 3 (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹):𝐴⟶(0[,]+∞) → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
3937, 38syl 17 . 2 (𝜑 → ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹) Fn 𝐴)
4021, 23voliooico 38885 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → (vol‘((1st ‘(𝐹𝑥))(,)(2nd ‘(𝐹𝑥)))) = (vol‘((1st ‘(𝐹𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹𝑥)))))
415, 4fssd 5970 . . . . 5 (𝜑𝐹:𝐴⟶(ℝ* × ℝ*))
4241adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐹:𝐴⟶(ℝ* × ℝ*))
4342, 17fvvolioof 38882 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → (((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹)‘𝑥) = (vol‘((1st ‘(𝐹𝑥))(,)(2nd ‘(𝐹𝑥)))))
4442, 17fvvolicof 38884 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹)‘𝑥) = (vol‘((1st ‘(𝐹𝑥))[,)(2nd ‘(𝐹𝑥)))))
4540, 43, 443eqtr4d 2654 . 2 ((𝜑𝑥𝐴) → (((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹)‘𝑥) = (((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹)‘𝑥))
468, 39, 45eqfnfvd 6222 1 (𝜑 → ((vol ∘ (,)) ∘ 𝐹) = ((vol ∘ [,)) ∘ 𝐹))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896   ⊆ wss 3540  𝒫 cpw 4108   × cxp 5036  dom cdm 5038   ∘ ccom 5042   Fn wfn 5799  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  1st c1st 7057  2nd c2nd 7058  ℝcr 9814  0cc0 9815  +∞cpnf 9950  ℝ*cxr 9952  (,)cioo 12046  [,)cico 12048  [,]cicc 12049  volcvol 23039 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-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-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fi 8200  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-cda 8873  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-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-ioo 12050  df-ico 12052  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  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-rlim 14068  df-sum 14265  df-rest 15906  df-topgen 15927  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-cmp 21000  df-ovol 23040  df-vol 23041 This theorem is referenced by:  ovolval5lem3  39544
 Copyright terms: Public domain W3C validator