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Theorem hoidmvlelem4

Description: The dimensional volume of a multidimensional half-open interval is less than or equal the generalized sum of the dimensional volumes of countable half-open intervals that cover it. Induction step of Lemma 115B of Fremlin1 p. 29, case nonempty interval and dimension of the space greater than 1 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 21-Nov-2020)

Ref Expression
Hypotheses hoidmvlelem4.l ⊢ L = x ∈ Fin ⟼ a ∈ ℝ x , b ∈ ℝ x ⟼ if x = ∅ 0 ∏ k ∈ x vol ⁡ a ⁡ k b ⁡ k
hoidmvlelem4.x ⊢ φ → X ∈ Fin
hoidmvlelem4.y ⊢ φ → Y ⊆ X
hoidmvlelem4.n ⊢ φ → Y ≠ ∅
hoidmvlelem4.z ⊢ φ → Z ∈ X ∖ Y
hoidmvlelem4.w ⊢ W = Y ∪ Z
hoidmvlelem4.a ⊢ φ → A : W ⟶ ℝ
hoidmvlelem4.b ⊢ φ → B : W ⟶ ℝ
hoidmvlelem4.k ⊢ φ ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k
hoidmvlelem4.c ⊢ φ → C : ℕ ⟶ ℝ W
hoidmvlelem4.d ⊢ φ → D : ℕ ⟶ ℝ W
hoidmvlelem4.r ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
hoidmvlelem4.h ⊢ H = x ∈ ℝ ⟼ c ∈ ℝ W ⟼ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
hoidmvlelem4.14 ⊢ G = A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y
hoidmvlelem4.e ⊢ φ → E ∈ ℝ +
hoidmvlelem4.u ⊢ U = z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j
hoidmvlelem4.s ⊢ S = sup U ℝ <
hoidmvlelem4.i ⊢ φ → ∀ e ∈ ℝ Y ∀ f ∈ ℝ Y ∀ g ∈ ℝ Y ℕ ∀ h ∈ ℝ Y ℕ ⨉ k ∈ Y e ⁡ k f ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ Y g ⁡ j ⁡ k h ⁡ j ⁡ k → e L ⁡ Y f ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ g ⁡ j L ⁡ Y h ⁡ j
hoidmvlelem4.i2 ⊢ φ → ⨉ k ∈ W A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ W C ⁡ j ⁡ k D ⁡ j ⁡ k
Assertion hoidmvlelem4 ⊢ φ → A L ⁡ W B ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hoidmvlelem4.l ⊢ L = x ∈ Fin ⟼ a ∈ ℝ x , b ∈ ℝ x ⟼ if x = ∅ 0 ∏ k ∈ x vol ⁡ a ⁡ k b ⁡ k
2 hoidmvlelem4.x ⊢ φ → X ∈ Fin
3 hoidmvlelem4.y ⊢ φ → Y ⊆ X
4 hoidmvlelem4.n ⊢ φ → Y ≠ ∅
5 hoidmvlelem4.z ⊢ φ → Z ∈ X ∖ Y
6 hoidmvlelem4.w ⊢ W = Y ∪ Z
7 hoidmvlelem4.a ⊢ φ → A : W ⟶ ℝ
8 hoidmvlelem4.b ⊢ φ → B : W ⟶ ℝ
9 hoidmvlelem4.k ⊢ φ ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k
10 hoidmvlelem4.c ⊢ φ → C : ℕ ⟶ ℝ W
11 hoidmvlelem4.d ⊢ φ → D : ℕ ⟶ ℝ W
12 hoidmvlelem4.r ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
13 hoidmvlelem4.h ⊢ H = x ∈ ℝ ⟼ c ∈ ℝ W ⟼ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
14 hoidmvlelem4.14 ⊢ G = A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y
15 hoidmvlelem4.e ⊢ φ → E ∈ ℝ +
16 hoidmvlelem4.u ⊢ U = z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j
17 hoidmvlelem4.s ⊢ S = sup U ℝ <
18 hoidmvlelem4.i ⊢ φ → ∀ e ∈ ℝ Y ∀ f ∈ ℝ Y ∀ g ∈ ℝ Y ℕ ∀ h ∈ ℝ Y ℕ ⨉ k ∈ Y e ⁡ k f ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ Y g ⁡ j ⁡ k h ⁡ j ⁡ k → e L ⁡ Y f ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ g ⁡ j L ⁡ Y h ⁡ j
19 hoidmvlelem4.i2 ⊢ φ → ⨉ k ∈ W A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ W C ⁡ j ⁡ k D ⁡ j ⁡ k
20 rge0ssre ⊢ 0 +∞ ⊆ ℝ
21 5 eldifad ⊢ φ → Z ∈ X
22 snssi ⊢ Z ∈ X → Z ⊆ X
23 21 22 syl ⊢ φ → Z ⊆ X
24 3 23 unssd ⊢ φ → Y ∪ Z ⊆ X
25 6 24 eqsstrid ⊢ φ → W ⊆ X
26 ssfi ⊢ X ∈ Fin ∧ W ⊆ X → W ∈ Fin
27 2 25 26 syl2anc ⊢ φ → W ∈ Fin
28 1 27 7 8 hoidmvcl ⊢ φ → A L ⁡ W B ∈ 0 +∞
29 20 28 sselid ⊢ φ → A L ⁡ W B ∈ ℝ
30 1red ⊢ φ → 1 ∈ ℝ
31 15 rpred ⊢ φ → E ∈ ℝ
32 30 31 readdcld ⊢ φ → 1 + E ∈ ℝ
33 nfv ⊢ Ⅎ j φ
34 nnex ⊢ ℕ ∈ V
35 34 a1i ⊢ φ → ℕ ∈ V
36 icossicc ⊢ 0 +∞ ⊆ 0 +∞
37 27 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → W ∈ Fin
38 10 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j ∈ ℝ W
39 elmapi ⊢ C ⁡ j ∈ ℝ W → C ⁡ j : W ⟶ ℝ
40 38 39 syl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j : W ⟶ ℝ
41 eleq1 ⊢ j = h → j ∈ Y ↔ h ∈ Y
42 fveq2 ⊢ j = h → c ⁡ j = c ⁡ h
43 42 breq1d ⊢ j = h → c ⁡ j ≤ x ↔ c ⁡ h ≤ x
44 43 42 ifbieq1d ⊢ j = h → if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x = if c ⁡ h ≤ x c ⁡ h x
45 41 42 44 ifbieq12d ⊢ j = h → if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x = if h ∈ Y c ⁡ h if c ⁡ h ≤ x c ⁡ h x
46 45 cbvmptv ⊢ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x = h ∈ W ⟼ if h ∈ Y c ⁡ h if c ⁡ h ≤ x c ⁡ h x
47 46 mpteq2i ⊢ c ∈ ℝ W ⟼ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x = c ∈ ℝ W ⟼ h ∈ W ⟼ if h ∈ Y c ⁡ h if c ⁡ h ≤ x c ⁡ h x
48 47 mpteq2i ⊢ x ∈ ℝ ⟼ c ∈ ℝ W ⟼ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x = x ∈ ℝ ⟼ c ∈ ℝ W ⟼ h ∈ W ⟼ if h ∈ Y c ⁡ h if c ⁡ h ≤ x c ⁡ h x
49 13 48 eqtri ⊢ H = x ∈ ℝ ⟼ c ∈ ℝ W ⟼ h ∈ W ⟼ if h ∈ Y c ⁡ h if c ⁡ h ≤ x c ⁡ h x
50 snidg ⊢ Z ∈ X ∖ Y → Z ∈ Z
51 5 50 syl ⊢ φ → Z ∈ Z
52 elun2 ⊢ Z ∈ Z → Z ∈ Y ∪ Z
53 51 52 syl ⊢ φ → Z ∈ Y ∪ Z
54 6 a1i ⊢ φ → W = Y ∪ Z
55 54 eqcomd ⊢ φ → Y ∪ Z = W
56 53 55 eleqtrd ⊢ φ → Z ∈ W
57 8 56 ffvelcdmd ⊢ φ → B ⁡ Z ∈ ℝ
58 57 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → B ⁡ Z ∈ ℝ
59 11 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → D ⁡ j ∈ ℝ W
60 elmapi ⊢ D ⁡ j ∈ ℝ W → D ⁡ j : W ⟶ ℝ
61 59 60 syl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → D ⁡ j : W ⟶ ℝ
62 49 58 37 61 hsphoif ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j : W ⟶ ℝ
63 1 37 40 62 hoidmvcl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ 0 +∞
64 36 63 sselid ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ 0 +∞
65 33 35 64 sge0clmpt ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ 0 +∞
66 33 35 64 sge0xrclmpt ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ ℝ *
67 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
68 67 a1i ⊢ φ → +∞ ∈ ℝ *
69 12 rexrd ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ *
70 1 37 40 61 hoidmvcl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ 0 +∞
71 36 70 sselid ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ 0 +∞
72 5 eldifbd ⊢ φ → ¬ Z ∈ Y
73 56 72 eldifd ⊢ φ → Z ∈ W ∖ Y
74 73 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → Z ∈ W ∖ Y
75 1 37 74 6 58 49 40 61 hsphoidmvle ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ≤ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
76 33 35 64 71 75 sge0lempt ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
77 12 ltpnfd ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j < +∞
78 66 69 68 76 77 xrlelttrd ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j < +∞
79 66 68 78 xrltned ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ≠ +∞
80 ge0xrre ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ 0 +∞ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ≠ +∞ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ ℝ
81 65 79 80 syl2anc ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ ℝ
82 32 81 remulcld ⊢ φ → 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ∈ ℝ
83 32 12 remulcld ⊢ φ → 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
84 56 ancli ⊢ φ → φ ∧ Z ∈ W
85 eleq1 ⊢ k = Z → k ∈ W ↔ Z ∈ W
86 85 anbi2d ⊢ k = Z → φ ∧ k ∈ W ↔ φ ∧ Z ∈ W
87 fveq2 ⊢ k = Z → A ⁡ k = A ⁡ Z
88 fveq2 ⊢ k = Z → B ⁡ k = B ⁡ Z
89 87 88 breq12d ⊢ k = Z → A ⁡ k < B ⁡ k ↔ A ⁡ Z < B ⁡ Z
90 86 89 imbi12d ⊢ k = Z → φ ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k ↔ φ ∧ Z ∈ W → A ⁡ Z < B ⁡ Z
91 90 9 vtoclg ⊢ Z ∈ W → φ ∧ Z ∈ W → A ⁡ Z < B ⁡ Z
92 56 84 91 sylc ⊢ φ → A ⁡ Z < B ⁡ Z
93 1 2 3 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 16 17 92 hoidmvlelem1 ⊢ φ → S ∈ U
94 57 rexrd ⊢ φ → B ⁡ Z ∈ ℝ *
95 iccssxr ⊢ A ⁡ Z B ⁡ Z ⊆ ℝ *
96 ssrab2 ⊢ z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j ⊆ A ⁡ Z B ⁡ Z
97 16 96 eqsstri ⊢ U ⊆ A ⁡ Z B ⁡ Z
98 97 93 sselid ⊢ φ → S ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z
99 95 98 sselid ⊢ φ → S ∈ ℝ *
100 simpl ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → φ
101 simpr ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → ¬ B ⁡ Z ≤ S
102 7 56 ffvelcdmd ⊢ φ → A ⁡ Z ∈ ℝ
103 102 57 iccssred ⊢ φ → A ⁡ Z B ⁡ Z ⊆ ℝ
104 103 98 sseldd ⊢ φ → S ∈ ℝ
105 104 adantr ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → S ∈ ℝ
106 100 57 syl ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → B ⁡ Z ∈ ℝ
107 105 106 ltnled ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → S < B ⁡ Z ↔ ¬ B ⁡ Z ≤ S
108 101 107 mpbird ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → S < B ⁡ Z
109 2 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → X ∈ Fin
110 3 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → Y ⊆ X
111 5 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → Z ∈ X ∖ Y
112 7 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → A : W ⟶ ℝ
113 8 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → B : W ⟶ ℝ
114 9 adantlr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k
115 eqid ⊢ y ∈ Y ⟼ 0 = y ∈ Y ⟼ 0
116 10 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → C : ℕ ⟶ ℝ W
117 fveq2 ⊢ i = j → C ⁡ i = C ⁡ j
118 117 fveq1d ⊢ i = j → C ⁡ i ⁡ Z = C ⁡ j ⁡ Z
119 fveq2 ⊢ i = j → D ⁡ i = D ⁡ j
120 119 fveq1d ⊢ i = j → D ⁡ i ⁡ Z = D ⁡ j ⁡ Z
121 118 120 oveq12d ⊢ i = j → C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z = C ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ⁡ Z
122 121 eleq2d ⊢ i = j → S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z ↔ S ∈ C ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ⁡ Z
123 117 reseq1d ⊢ i = j → C ⁡ i ↾ Y = C ⁡ j ↾ Y
124 122 123 ifbieq1d ⊢ i = j → if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 = if S ∈ C ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ⁡ Z C ⁡ j ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
125 124 cbvmptv ⊢ i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 = j ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ⁡ Z C ⁡ j ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
126 11 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → D : ℕ ⟶ ℝ W
127 119 reseq1d ⊢ i = j → D ⁡ i ↾ Y = D ⁡ j ↾ Y
128 122 127 ifbieq1d ⊢ i = j → if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 = if S ∈ C ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
129 128 cbvmptv ⊢ i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 = j ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ⁡ Z D ⁡ j ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
130 12 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
131 15 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → E ∈ ℝ +
132 93 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → S ∈ U
133 simpr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → S < B ⁡ Z
134 biid ⊢ S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z ↔ S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z
135 eqidd ⊢ w = y → 0 = 0
136 135 cbvmptv ⊢ w ∈ Y ⟼ 0 = y ∈ Y ⟼ 0
137 134 136 ifbieq2i ⊢ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 = if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
138 137 mpteq2i ⊢ i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
139 138 a1i ⊢ l = j → i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
140 id ⊢ l = j → l = j
141 139 140 fveq12d ⊢ l = j → i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 ⁡ l = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 ⁡ j
142 134 136 ifbieq2i ⊢ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 = if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
143 142 mpteq2i ⊢ i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
144 143 a1i ⊢ l = j → i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0
145 144 140 fveq12d ⊢ l = j → i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 ⁡ l = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 ⁡ j
146 141 145 oveq12d ⊢ l = j → i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 ⁡ l L ⁡ Y i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 ⁡ l = i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 ⁡ j L ⁡ Y i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 ⁡ j
147 146 cbvmptv ⊢ l ∈ ℕ ⟼ i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 ⁡ l L ⁡ Y i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y w ∈ Y ⟼ 0 ⁡ l = j ∈ ℕ ⟼ i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z C ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 ⁡ j L ⁡ Y i ∈ ℕ ⟼ if S ∈ C ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ⁡ Z D ⁡ i ↾ Y y ∈ Y ⟼ 0 ⁡ j
148 18 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → ∀ e ∈ ℝ Y ∀ f ∈ ℝ Y ∀ g ∈ ℝ Y ℕ ∀ h ∈ ℝ Y ℕ ⨉ k ∈ Y e ⁡ k f ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ Y g ⁡ j ⁡ k h ⁡ j ⁡ k → e L ⁡ Y f ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ g ⁡ j L ⁡ Y h ⁡ j
149 19 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → ⨉ k ∈ W A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ W C ⁡ j ⁡ k D ⁡ j ⁡ k
150 eqid ⊢ x ∈ ⨉ y ∈ Y A ⁡ y B ⁡ y ⟼ y ∈ W ⟼ if y ∈ Y x ⁡ y S = x ∈ ⨉ y ∈ Y A ⁡ y B ⁡ y ⟼ y ∈ W ⟼ if y ∈ Y x ⁡ y S
151 fveq2 ⊢ y = k → A ⁡ y = A ⁡ k
152 fveq2 ⊢ y = k → B ⁡ y = B ⁡ k
153 151 152 oveq12d ⊢ y = k → A ⁡ y B ⁡ y = A ⁡ k B ⁡ k
154 153 cbvixpv ⊢ ⨉ y ∈ Y A ⁡ y B ⁡ y = ⨉ k ∈ Y A ⁡ k B ⁡ k
155 eleq1 ⊢ y = k → y ∈ Y ↔ k ∈ Y
156 fveq2 ⊢ y = k → x ⁡ y = x ⁡ k
157 155 156 ifbieq1d ⊢ y = k → if y ∈ Y x ⁡ y S = if k ∈ Y x ⁡ k S
158 157 cbvmptv ⊢ y ∈ W ⟼ if y ∈ Y x ⁡ y S = k ∈ W ⟼ if k ∈ Y x ⁡ k S
159 154 158 mpteq12i ⊢ x ∈ ⨉ y ∈ Y A ⁡ y B ⁡ y ⟼ y ∈ W ⟼ if y ∈ Y x ⁡ y S = x ∈ ⨉ k ∈ Y A ⁡ k B ⁡ k ⟼ k ∈ W ⟼ if k ∈ Y x ⁡ k S
160 150 159 eqtri ⊢ x ∈ ⨉ y ∈ Y A ⁡ y B ⁡ y ⟼ y ∈ W ⟼ if y ∈ Y x ⁡ y S = x ∈ ⨉ k ∈ Y A ⁡ k B ⁡ k ⟼ k ∈ W ⟼ if k ∈ Y x ⁡ k S
161 1 109 110 111 6 112 113 114 115 116 125 126 129 130 13 14 131 16 132 133 147 148 149 160 hoidmvlelem3 ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → ∃ u ∈ U S < u
162 100 108 161 syl2anc ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → ∃ u ∈ U S < u
163 97 a1i ⊢ φ → U ⊆ A ⁡ Z B ⁡ Z
164 163 103 sstrd ⊢ φ → U ⊆ ℝ
165 164 adantr ⊢ φ ∧ u ∈ U → U ⊆ ℝ
166 ne0i ⊢ u ∈ U → U ≠ ∅
167 166 adantl ⊢ φ ∧ u ∈ U → U ≠ ∅
168 102 rexrd ⊢ φ → A ⁡ Z ∈ ℝ *
169 168 adantr ⊢ φ ∧ u ∈ U → A ⁡ Z ∈ ℝ *
170 94 adantr ⊢ φ ∧ u ∈ U → B ⁡ Z ∈ ℝ *
171 163 sselda ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z
172 iccleub ⊢ A ⁡ Z ∈ ℝ * ∧ B ⁡ Z ∈ ℝ * ∧ u ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z → u ≤ B ⁡ Z
173 169 170 171 172 syl3anc ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ≤ B ⁡ Z
174 173 ralrimiva ⊢ φ → ∀ u ∈ U u ≤ B ⁡ Z
175 brralrspcev ⊢ B ⁡ Z ∈ ℝ ∧ ∀ u ∈ U u ≤ B ⁡ Z → ∃ y ∈ ℝ ∀ u ∈ U u ≤ y
176 57 174 175 syl2anc ⊢ φ → ∃ y ∈ ℝ ∀ u ∈ U u ≤ y
177 176 adantr ⊢ φ ∧ u ∈ U → ∃ y ∈ ℝ ∀ u ∈ U u ≤ y
178 simpr ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ∈ U
179 suprub ⊢ U ⊆ ℝ ∧ U ≠ ∅ ∧ ∃ y ∈ ℝ ∀ u ∈ U u ≤ y ∧ u ∈ U → u ≤ sup U ℝ <
180 165 167 177 178 179 syl31anc ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ≤ sup U ℝ <
181 180 17 breqtrrdi ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ≤ S
182 181 ralrimiva ⊢ φ → ∀ u ∈ U u ≤ S
183 165 178 sseldd ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ∈ ℝ
184 104 adantr ⊢ φ ∧ u ∈ U → S ∈ ℝ
185 183 184 lenltd ⊢ φ ∧ u ∈ U → u ≤ S ↔ ¬ S < u
186 185 ralbidva ⊢ φ → ∀ u ∈ U u ≤ S ↔ ∀ u ∈ U ¬ S < u
187 182 186 mpbid ⊢ φ → ∀ u ∈ U ¬ S < u
188 ralnex ⊢ ∀ u ∈ U ¬ S < u ↔ ¬ ∃ u ∈ U S < u
189 187 188 sylib ⊢ φ → ¬ ∃ u ∈ U S < u
190 189 adantr ⊢ φ ∧ S < B ⁡ Z → ¬ ∃ u ∈ U S < u
191 100 108 190 syl2anc ⊢ φ ∧ ¬ B ⁡ Z ≤ S → ¬ ∃ u ∈ U S < u
192 162 191 condan ⊢ φ → B ⁡ Z ≤ S
193 iccleub ⊢ A ⁡ Z ∈ ℝ * ∧ B ⁡ Z ∈ ℝ * ∧ S ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z → S ≤ B ⁡ Z
194 168 94 98 193 syl3anc ⊢ φ → S ≤ B ⁡ Z
195 94 99 192 194 xrletrid ⊢ φ → B ⁡ Z = S
196 16 eqcomi ⊢ z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = U
197 196 a1i ⊢ φ → z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = U
198 195 197 eleq12d ⊢ φ → B ⁡ Z ∈ z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j ↔ S ∈ U
199 93 198 mpbird ⊢ φ → B ⁡ Z ∈ z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j
200 oveq1 ⊢ z = B ⁡ Z → z − A ⁡ Z = B ⁡ Z − A ⁡ Z
201 200 oveq2d ⊢ z = B ⁡ Z → G ⁢ z − A ⁡ Z = G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z
202 fveq2 ⊢ z = B ⁡ Z → H ⁡ z = H ⁡ B ⁡ Z
203 202 fveq1d ⊢ z = B ⁡ Z → H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
204 203 oveq2d ⊢ z = B ⁡ Z → C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
205 204 mpteq2dv ⊢ z = B ⁡ Z → j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
206 205 fveq2d ⊢ z = B ⁡ Z → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
207 206 oveq2d ⊢ z = B ⁡ Z → 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j = 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
208 201 207 breq12d ⊢ z = B ⁡ Z → G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j ↔ G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
209 208 elrab ⊢ B ⁡ Z ∈ z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | G ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ z ⁡ D ⁡ j ↔ B ⁡ Z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z ∧ G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
210 199 209 sylib ⊢ φ → B ⁡ Z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z ∧ G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
211 210 simprd ⊢ φ → G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
212 2 3 ssfid ⊢ φ → Y ∈ Fin
213 eqid ⊢ ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
214 1 212 5 72 6 7 8 213 hoiprodp1 ⊢ φ → A L ⁡ W B = ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ⁢ vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z
215 eqidd ⊢ φ → ∏ k ∈ Y B ⁡ k − A ⁡ k = ∏ k ∈ Y B ⁡ k − A ⁡ k
216 7 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ Y → A : W ⟶ ℝ
217 ssun1 ⊢ Y ⊆ Y ∪ Z
218 6 eqcomi ⊢ Y ∪ Z = W
219 217 218 sseqtri ⊢ Y ⊆ W
220 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ Y → k ∈ Y
221 219 220 sselid ⊢ φ ∧ k ∈ Y → k ∈ W
222 216 221 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ Y → A ⁡ k ∈ ℝ
223 8 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ Y → B : W ⟶ ℝ
224 223 221 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ Y → B ⁡ k ∈ ℝ
225 221 9 syldan ⊢ φ ∧ k ∈ Y → A ⁡ k < B ⁡ k
226 222 224 225 volicon0 ⊢ φ ∧ k ∈ Y → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = B ⁡ k − A ⁡ k
227 226 prodeq2dv ⊢ φ → ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = ∏ k ∈ Y B ⁡ k − A ⁡ k
228 14 a1i ⊢ φ → G = A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y
229 219 a1i ⊢ φ → Y ⊆ W
230 7 229 fssresd ⊢ φ → A ↾ Y : Y ⟶ ℝ
231 8 229 fssresd ⊢ φ → B ↾ Y : Y ⟶ ℝ
232 1 212 4 230 231 hoidmvn0val ⊢ φ → A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y = ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ↾ Y ⁡ k B ↾ Y ⁡ k
233 fvres ⊢ k ∈ Y → A ↾ Y ⁡ k = A ⁡ k
234 fvres ⊢ k ∈ Y → B ↾ Y ⁡ k = B ⁡ k
235 233 234 oveq12d ⊢ k ∈ Y → A ↾ Y ⁡ k B ↾ Y ⁡ k = A ⁡ k B ⁡ k
236 235 fveq2d ⊢ k ∈ Y → vol ⁡ A ↾ Y ⁡ k B ↾ Y ⁡ k = vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
237 236 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ Y → vol ⁡ A ↾ Y ⁡ k B ↾ Y ⁡ k = vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
238 volico ⊢ A ⁡ k ∈ ℝ ∧ B ⁡ k ∈ ℝ → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = if A ⁡ k < B ⁡ k B ⁡ k − A ⁡ k 0
239 222 224 238 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ Y → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = if A ⁡ k < B ⁡ k B ⁡ k − A ⁡ k 0
240 239 226 eqtr3d ⊢ φ ∧ k ∈ Y → if A ⁡ k < B ⁡ k B ⁡ k − A ⁡ k 0 = B ⁡ k − A ⁡ k
241 237 239 240 3eqtrd ⊢ φ ∧ k ∈ Y → vol ⁡ A ↾ Y ⁡ k B ↾ Y ⁡ k = B ⁡ k − A ⁡ k
242 241 prodeq2dv ⊢ φ → ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ↾ Y ⁡ k B ↾ Y ⁡ k = ∏ k ∈ Y B ⁡ k − A ⁡ k
243 228 232 242 3eqtrd ⊢ φ → G = ∏ k ∈ Y B ⁡ k − A ⁡ k
244 215 227 243 3eqtr4d ⊢ φ → ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = G
245 102 57 92 volicon0 ⊢ φ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z = B ⁡ Z − A ⁡ Z
246 244 245 oveq12d ⊢ φ → ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ⁢ vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z = G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z
247 214 246 eqtrd ⊢ φ → A L ⁡ W B = G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z
248 247 breq1d ⊢ φ → A L ⁡ W B ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ↔ G ⁢ B ⁡ Z − A ⁡ Z ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
249 211 248 mpbird ⊢ φ → A L ⁡ W B ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j
250 0le1 ⊢ 0 ≤ 1
251 250 a1i ⊢ φ → 0 ≤ 1
252 15 rpge0d ⊢ φ → 0 ≤ E
253 30 31 251 252 addge0d ⊢ φ → 0 ≤ 1 + E
254 81 12 32 253 76 lemul2ad ⊢ φ → 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W H ⁡ B ⁡ Z ⁡ D ⁡ j ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
255 29 82 83 249 254 letrd ⊢ φ → A L ⁡ W B ≤ 1 + E ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j