Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  vonioolem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vonioolem1 39571
 Description: The sequence of the measures of the half-open intervals converges to the measure of their union. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
vonioolem1.x (𝜑𝑋 ∈ Fin)
vonioolem1.a (𝜑𝐴:𝑋⟶ℝ)
vonioolem1.b (𝜑𝐵:𝑋⟶ℝ)
vonioolem1.u (𝜑𝑋 ≠ ∅)
vonioolem1.t ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) < (𝐵𝑘))
vonioolem1.c 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
vonioolem1.d 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
vonioolem1.s 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
vonioolem1.r 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
vonioolem1.e 𝐸 = inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < )
vonioolem1.n 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
vonioolem1.z 𝑍 = (ℤ𝑁)
Assertion
Ref Expression
vonioolem1 (𝜑𝑆 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝐵,𝑘,𝑛   𝐶,𝑘   𝑆,𝑛   𝑇,𝑛   𝑘,𝑋,𝑛   𝑘,𝑍,𝑛   𝜑,𝑘,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐶(𝑛)   𝐷(𝑘,𝑛)   𝑆(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝐸(𝑘,𝑛)   𝑁(𝑘,𝑛)

Proof of Theorem vonioolem1
StepHypRef Expression
1 vonioolem1.r . . . . 5 𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
21a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))))
3 vonioolem1.c . . . . . . . . . . 11 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))))
5 vonioolem1.x . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ Fin)
65mptexd 6391 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
76adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))) ∈ V)
84, 7fvmpt2d 6202 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶𝑛) = (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
9 vonioolem1.a . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐴:𝑋⟶ℝ)
109adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐴:𝑋⟶ℝ)
1110ffvelrnda 6267 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
12 nnrecre 10934 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
1312ad2antlr 759 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
1411, 13readdcld 9948 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1514elexd 3187 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) ∈ V)
168, 15fvmpt2d 6202 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) = ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))
1716oveq2d 6565 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) = ((𝐵𝑘) − ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
18 vonioolem1.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵:𝑋⟶ℝ)
1918ffvelrnda 6267 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
2019adantlr 747 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
2120recnd 9947 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℂ)
2211recnd 9947 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
2313recnd 9947 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℂ)
2421, 22, 23subsub4d 10302 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)) = ((𝐵𝑘) − ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))))
2517, 24eqtr4d 2647 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) = (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2625prodeq2dv 14492 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) = ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)))
2726mpteq2dva 4672 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))))
282, 27eqtrd 2644 . . 3 (𝜑𝑇 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))))
29 nfv 1830 . . . 4 𝑘𝜑
30 rpssre 11719 . . . . . 6 + ⊆ ℝ
31 vonioolem1.t . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) < (𝐵𝑘))
329ffvelrnda 6267 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
33 difrp 11744 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) → ((𝐴𝑘) < (𝐵𝑘) ↔ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ+))
3432, 19, 33syl2anc 691 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) < (𝐵𝑘) ↔ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ+))
3531, 34mpbid 221 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ+)
3630, 35sseldi 3566 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ)
3736recnd 9947 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℂ)
38 eqid 2610 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛)))
3929, 5, 37, 38fprodsubrecnncnv 38795 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 (((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) − (1 / 𝑛))) ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
4028, 39eqbrtrd 4605 . 2 (𝜑𝑇 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
41 vonioolem1.z . . 3 𝑍 = (ℤ𝑁)
42 nnex 10903 . . . . . 6 ℕ ∈ V
4342mptex 6390 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))) ∈ V
4443a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘))) ∈ V)
451, 44syl5eqel 2692 . . 3 (𝜑𝑇 ∈ V)
46 vonioolem1.s . . . 4 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
4742mptex 6390 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛))) ∈ V
4847a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛))) ∈ V)
4946, 48syl5eqel 2692 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ V)
50 vonioolem1.n . . . 4 𝑁 = ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1)
51 1rp 11712 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ+
5251a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
53 eqid 2610 . . . . . . . . . . 11 (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) = (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
5429, 53, 35rnmptssd 38380 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ+)
55 vonioolem1.e . . . . . . . . . . 11 𝐸 = inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < )
56 ltso 9997 . . . . . . . . . . . . 13 < Or ℝ
5756a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → < Or ℝ)
5853rnmptfi 38346 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑋 ∈ Fin → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin)
595, 58syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin)
60 vonioolem1.u . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 ≠ ∅)
6129, 35, 53, 60rnmptn0 38408 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ≠ ∅)
6230a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
6354, 62sstrd 3578 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ)
64 fiinfcl 8290 . . . . . . . . . . . 12 (( < Or ℝ ∧ (ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin ∧ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ≠ ∅ ∧ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ)) → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
6557, 59, 61, 63, 64syl13anc 1320 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
6655, 65syl5eqel 2692 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐸 ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
6754, 66sseldd 3569 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
6852, 67rpdivcld 11765 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ+)
6968rpred 11748 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / 𝐸) ∈ ℝ)
7068rpge0d 11752 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (1 / 𝐸))
71 flge0nn0 12483 . . . . . . 7 (((1 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 𝐸)) → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
7269, 70, 71syl2anc 691 . . . . . 6 (𝜑 → (⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0)
73 nn0p1nn 11209 . . . . . 6 ((⌊‘(1 / 𝐸)) ∈ ℕ0 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7472, 73syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℕ)
7574nnzd 11357 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘(1 / 𝐸)) + 1) ∈ ℤ)
7650, 75syl5eqel 2692 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7750recnnltrp 38534 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐸 ∈ ℝ+ → (𝑁 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑁) < 𝐸))
7867, 77syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑁) < 𝐸))
7978simpld 474 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
80 uznnssnn 11611 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (ℤ𝑁) ⊆ ℕ)
8179, 80syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ𝑁) ⊆ ℕ)
8241, 81syl5eqss 3612 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ⊆ ℕ)
8382adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑍 ⊆ ℕ)
84 simpr 476 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛𝑍)
8583, 84sseldd 3569 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ ℕ)
86 vonioolem1.d . . . . . . . . 9 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
8786a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))))
885adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ Fin)
89 eqid 2610 . . . . . . . . . 10 dom (voln‘𝑋) = dom (voln‘𝑋)
90 eqid 2610 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))) = (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))
9114, 90fmptd 6292 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ)
928feq1d 5943 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐶𝑛):𝑋⟶ℝ ↔ (𝑘𝑋 ↦ ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛))):𝑋⟶ℝ))
9391, 92mpbird 246 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶𝑛):𝑋⟶ℝ)
9418adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
9588, 89, 93, 94hoimbl 39521 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)) ∈ dom (voln‘𝑋))
9695elexd 3187 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)) ∈ V)
9787, 96fvmpt2d 6202 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷𝑛) = X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
9885, 97syldan 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐷𝑛) = X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)))
9998fveq2d 6107 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) = ((voln‘𝑋)‘X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))))
1005adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑋 ∈ Fin)
10160adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑋 ≠ ∅)
10285, 93syldan 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝐶𝑛):𝑋⟶ℝ)
10318adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝐵:𝑋⟶ℝ)
104 eqid 2610 . . . . . 6 X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘)) = X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))
105100, 101, 102, 103, 104vonn0hoi 39561 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘X𝑘𝑋 (((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = ∏𝑘𝑋 (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))))
106102ffvelrnda 6267 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ)
10785, 20syldanl 731 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
108 volico 38876 . . . . . . . 8 ((((𝐶𝑛)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) → (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = if(((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘), ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)), 0))
109106, 107, 108syl2anc 691 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = if(((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘), ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)), 0))
11085, 16syldanl 731 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) = ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)))
11185, 13syldanl 731 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
11279nnrecred 10943 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
113112ad2antrr 758 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
11436adantlr 747 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ℝ)
11541eleq2i 2680 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑁))
116115biimpi 205 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛𝑍𝑛 ∈ (ℤ𝑁))
117 eluzle 11576 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑁𝑛)
118116, 117syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛𝑍𝑁𝑛)
119118adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑁𝑛)
12079nnrpd 11746 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑁 ∈ ℝ+)
121120adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑁 ∈ ℝ+)
122 nnrp 11718 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
12385, 122syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ+)
124121, 123lerecd 11767 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑁𝑛 ↔ (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁)))
125119, 124mpbid 221 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛𝑍) → (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁))
126125adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) ≤ (1 / 𝑁))
127112adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) ∈ ℝ)
12830, 67sseldi 3566 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
129128adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → 𝐸 ∈ ℝ)
13078simprd 478 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (1 / 𝑁) < 𝐸)
131130adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) < 𝐸)
13263adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑋) → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ)
13359adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑋) → ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin)
134 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘𝑋𝑘𝑋)
135 ovex 6577 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ V
136135a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘𝑋 → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ V)
13753elrnmpt1 5295 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘𝑋 ∧ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ V) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
138134, 136, 137syl2anc 691 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘𝑋 → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
139138adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑋) → ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
140 infrefilb 38541 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))) ∈ Fin ∧ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ∈ ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))) → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
141132, 133, 139, 140syl3anc 1318 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘𝑋) → inf(ran (𝑘𝑋 ↦ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))), ℝ, < ) ≤ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
14255, 141syl5eqbr 4618 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑋) → 𝐸 ≤ ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
143127, 129, 36, 131, 142ltletrd 10076 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
144143adantlr 747 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑁) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
145111, 113, 114, 126, 144lelttrd 10074 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
14685, 11syldanl 731 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
147146, 111, 107ltaddsub2d 10507 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) < (𝐵𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
148145, 147mpbird 246 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐴𝑘) + (1 / 𝑛)) < (𝐵𝑘))
149110, 148eqbrtrd 4605 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → ((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘))
150149iftrued 4044 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → if(((𝐶𝑛)‘𝑘) < (𝐵𝑘), ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)), 0) = ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
151109, 150eqtrd 2644 . . . . . 6 (((𝜑𝑛𝑍) ∧ 𝑘𝑋) → (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
152151prodeq2dv 14492 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ∏𝑘𝑋 (vol‘(((𝐶𝑛)‘𝑘)[,)(𝐵𝑘))) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
15399, 105, 1523eqtrd 2648 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
154 fvex 6113 . . . . . 6 ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) ∈ V
155154a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) ∈ V)
15646fvmpt2 6200 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)) ∈ V) → (𝑆𝑛) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
15785, 155, 156syl2anc 691 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑆𝑛) = ((voln‘𝑋)‘(𝐷𝑛)))
158 prodex 14476 . . . . . 6 𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) ∈ V
159158a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑛𝑍) → ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) ∈ V)
1601fvmpt2 6200 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)) ∈ V) → (𝑇𝑛) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
16185, 159, 160syl2anc 691 . . . 4 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑇𝑛) = ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − ((𝐶𝑛)‘𝑘)))
162153, 157, 1613eqtr4rd 2655 . . 3 ((𝜑𝑛𝑍) → (𝑇𝑛) = (𝑆𝑛))
16341, 45, 49, 76, 162climeq 14146 . 2 (𝜑 → (𝑇 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)) ↔ 𝑆 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘))))
16440, 163mpbid 221 1 (𝜑𝑆 ⇝ ∏𝑘𝑋 ((𝐵𝑘) − (𝐴𝑘)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  Vcvv 3173   ⊆ wss 3540  ∅c0 3874  ifcif 4036   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643   Or wor 4958  dom cdm 5038  ran crn 5039  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  Xcixp 7794  Fincfn 7841  infcinf 8230  ℝcr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   < clt 9953   ≤ cle 9954   − cmin 10145   / cdiv 10563  ℕcn 10897  ℕ0cn0 11169  ℤcz 11254  ℤ≥cuz 11563  ℝ+crp 11708  [,)cico 12048  ⌊cfl 12453   ⇝ cli 14063  ∏cprod 14474  volcvol 23039  volncvoln 39428 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-cc 9140  ax-ac2 9168  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  ax-addf 9894  ax-mulf 9895 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-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-tpos 7239  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-omul 7452  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-ixp 7795  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-fi 8200  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-acn 8651  df-ac 8822  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-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  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-prod 14475  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-ip 15786  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-hom 15793  df-cco 15794  df-rest 15906  df-topn 15907  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-topgen 15927  df-pt 15928  df-prds 15931  df-xrs 15985  df-qtop 15990  df-imas 15991  df-xps 15993  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-mulg 17364  df-subg 17414  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-abl 18019  df-mgp 18313  df-ur 18325  df-ring 18372  df-cring 18373  df-oppr 18446  df-dvdsr 18464  df-unit 18465  df-invr 18495  df-dvr 18506  df-drng 18572  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-cnfld 19568  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-topsp 20524  df-cn 20841  df-cnp 20842  df-cmp 21000  df-tx 21175  df-hmeo 21368  df-xms 21935  df-ms 21936  df-tms 21937  df-cncf 22489  df-ovol 23040  df-vol 23041  df-salg 39205  df-sumge0 39256  df-mea 39343  df-ome 39380  df-caragen 39382  df-ovoln 39427  df-voln 39429 This theorem is referenced by:  vonioolem2  39572
 Copyright terms: Public domain W3C validator