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Theorem 0ome

Description: The map that assigns 0 to every subset, is an outer measure. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses 0ome.1 ⊢ φ → X ∈ V
0ome.2 ⊢ O = x ∈ 𝒫 X ⟼ 0
Assertion 0ome ⊢ φ → O ∈ OutMeas

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0ome.1 ⊢ φ → X ∈ V
2 0ome.2 ⊢ O = x ∈ 𝒫 X ⟼ 0
3 eqid ⊢ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 = y ∈ 𝒫 X ⟼ 0
4 0e0iccpnf ⊢ 0 ∈ 0 +∞
5 4 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 X → 0 ∈ 0 +∞
6 3 5 fmpti ⊢ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
7 eqidd ⊢ x = y → 0 = 0
8 7 cbvmptv ⊢ x ∈ 𝒫 X ⟼ 0 = y ∈ 𝒫 X ⟼ 0
9 2 8 eqtri ⊢ O = y ∈ 𝒫 X ⟼ 0
10 9 feq1i ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ↔ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞
11 9 dmeqi ⊢ dom ⁡ O = dom ⁡ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0
12 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
13 12 rgenw ⊢ ∀ y ∈ 𝒫 X 0 ∈ ℝ
14 dmmptg ⊢ ∀ y ∈ 𝒫 X 0 ∈ ℝ → dom ⁡ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 = 𝒫 X
15 13 14 ax-mp ⊢ dom ⁡ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 = 𝒫 X
16 11 15 eqtri ⊢ dom ⁡ O = 𝒫 X
17 16 feq2i ⊢ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ↔ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
18 10 17 bitri ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ↔ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
19 6 18 mpbir ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞
20 unipw ⊢ ⋃ 𝒫 X = X
21 20 pweqi ⊢ 𝒫 ⋃ 𝒫 X = 𝒫 X
22 21 eqcomi ⊢ 𝒫 X = 𝒫 ⋃ 𝒫 X
23 16 eqcomi ⊢ 𝒫 X = dom ⁡ O
24 23 unieqi ⊢ ⋃ 𝒫 X = ⋃ dom ⁡ O
25 24 pweqi ⊢ 𝒫 ⋃ 𝒫 X = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O
26 16 22 25 3eqtri ⊢ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O
27 19 26 pm3.2i ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O
28 0elpw ⊢ ∅ ∈ 𝒫 X
29 eqidd ⊢ y = ∅ → 0 = 0
30 12 elexi ⊢ 0 ∈ V
31 29 9 30 fvmpt ⊢ ∅ ∈ 𝒫 X → O ⁡ ∅ = 0
32 28 31 ax-mp ⊢ O ⁡ ∅ = 0
33 27 32 pm3.2i ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0
34 12 leidi ⊢ 0 ≤ 0
35 34 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → 0 ≤ 0
36 eqidd ⊢ y = z → 0 = 0
37 elpwi ⊢ z ∈ 𝒫 y → z ⊆ y
38 37 adantl ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → z ⊆ y
39 id ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O → y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O
40 22 25 eqtr2i ⊢ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O = 𝒫 X
41 40 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O → 𝒫 ⋃ dom ⁡ O = 𝒫 X
42 39 41 eleqtrd ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O → y ∈ 𝒫 X
43 elpwi ⊢ y ∈ 𝒫 X → y ⊆ X
44 42 43 syl ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O → y ⊆ X
45 44 adantr ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → y ⊆ X
46 38 45 sstrd ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → z ⊆ X
47 simpr ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → z ∈ 𝒫 y
48 elpwg ⊢ z ∈ 𝒫 y → z ∈ 𝒫 X ↔ z ⊆ X
49 47 48 syl ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → z ∈ 𝒫 X ↔ z ⊆ X
50 46 49 mpbird ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → z ∈ 𝒫 X
51 12 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → 0 ∈ ℝ
52 9 36 50 51 fvmptd3 ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → O ⁡ z = 0
53 9 fvmpt2 ⊢ y ∈ 𝒫 X ∧ 0 ∈ ℝ → O ⁡ y = 0
54 42 12 53 sylancl ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O → O ⁡ y = 0
55 54 adantr ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → O ⁡ y = 0
56 52 55 breq12d ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → O ⁡ z ≤ O ⁡ y ↔ 0 ≤ 0
57 35 56 mpbird ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ z ∈ 𝒫 y → O ⁡ z ≤ O ⁡ y
58 57 ralrimiva ⊢ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O → ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y
59 58 rgen ⊢ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y
60 33 59 pm3.2i ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y
61 34 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → 0 ≤ 0
62 36 cbvmptv ⊢ y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 = z ∈ 𝒫 X ⟼ 0
63 9 62 eqtri ⊢ O = z ∈ 𝒫 X ⟼ 0
64 63 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → O = z ∈ 𝒫 X ⟼ 0
65 eqidd ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O ∧ z = ⋃ y → 0 = 0
66 id ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → y ∈ 𝒫 dom ⁡ O
67 16 pweqi ⊢ 𝒫 dom ⁡ O = 𝒫 𝒫 X
68 67 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → 𝒫 dom ⁡ O = 𝒫 𝒫 X
69 66 68 eleqtrd ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → y ∈ 𝒫 𝒫 X
70 elpwi ⊢ y ∈ 𝒫 𝒫 X → y ⊆ 𝒫 X
71 69 70 syl ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → y ⊆ 𝒫 X
72 sspwuni ⊢ y ⊆ 𝒫 X ↔ ⋃ y ⊆ X
73 71 72 sylib ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → ⋃ y ⊆ X
74 vuniex ⊢ ⋃ y ∈ V
75 74 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → ⋃ y ∈ V
76 elpwg ⊢ ⋃ y ∈ V → ⋃ y ∈ 𝒫 X ↔ ⋃ y ⊆ X
77 75 76 syl ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → ⋃ y ∈ 𝒫 X ↔ ⋃ y ⊆ X
78 73 77 mpbird ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → ⋃ y ∈ 𝒫 X
79 12 a1i ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → 0 ∈ ℝ
80 64 65 78 79 fvmptd ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → O ⁡ ⋃ y = 0
81 64 reseq1d ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → O ↾ y = z ∈ 𝒫 X ⟼ 0 ↾ y
82 resmpt ⊢ y ⊆ 𝒫 X → z ∈ 𝒫 X ⟼ 0 ↾ y = z ∈ y ⟼ 0
83 71 82 syl ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → z ∈ 𝒫 X ⟼ 0 ↾ y = z ∈ y ⟼ 0
84 81 83 eqtrd ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → O ↾ y = z ∈ y ⟼ 0
85 84 fveq2d ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → sum^ ⁡ O ↾ y = sum^ ⁡ z ∈ y ⟼ 0
86 nfv ⊢ Ⅎ z y ∈ 𝒫 dom ⁡ O
87 86 66 sge0z ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → sum^ ⁡ z ∈ y ⟼ 0 = 0
88 85 87 eqtrd ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → sum^ ⁡ O ↾ y = 0
89 80 88 breq12d ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y ↔ 0 ≤ 0
90 61 89 mpbird ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
91 90 a1d ⊢ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O → y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
92 91 rgen ⊢ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
93 60 92 pm3.2i ⊢ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
94 93 a1i ⊢ φ → O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
95 9 a1i ⊢ φ → O = y ∈ 𝒫 X ⟼ 0
96 1 pwexd ⊢ φ → 𝒫 X ∈ V
97 mptexg ⊢ 𝒫 X ∈ V → y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 ∈ V
98 96 97 syl ⊢ φ → y ∈ 𝒫 X ⟼ 0 ∈ V
99 95 98 eqeltrd ⊢ φ → O ∈ V
100 isome ⊢ O ∈ V → O ∈ OutMeas ↔ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
101 99 100 syl ⊢ φ → O ∈ OutMeas ↔ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
102 94 101 mpbird ⊢ φ → O ∈ OutMeas