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Theorem hoidmvlelem5

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. (Contributed by Glauco Siliprandi, 21-Nov-2020)

Ref Expression
Hypotheses hoidmvlelem5.l ⊢ L = x ∈ Fin ⟼ a ∈ ℝ x , b ∈ ℝ x ⟼ if x = ∅ 0 ∏ k ∈ x vol ⁡ a ⁡ k b ⁡ k
hoidmvlelem5.f ⊢ φ → X ∈ Fin
hoidmvlelem5.y ⊢ φ → Y ⊆ X
hoidmvlelem5.z ⊢ φ → Z ∈ X ∖ Y
hoidmvlelem5.w ⊢ W = Y ∪ Z
hoidmvlelem5.a ⊢ φ → A : W ⟶ ℝ
hoidmvlelem5.b ⊢ φ → B : W ⟶ ℝ
hoidmvlelem5.c ⊢ φ → C : ℕ ⟶ ℝ W
hoidmvlelem5.d ⊢ φ → D : ℕ ⟶ ℝ W
hoidmvlelem5.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
hoidmvlelem5.s ⊢ φ → ⨉ k ∈ W A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ W C ⁡ j ⁡ k D ⁡ j ⁡ k
hoidmvlelem5.n ⊢ φ → Y ≠ ∅
Assertion hoidmvlelem5 ⊢ φ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hoidmvlelem5.l ⊢ L = x ∈ Fin ⟼ a ∈ ℝ x , b ∈ ℝ x ⟼ if x = ∅ 0 ∏ k ∈ x vol ⁡ a ⁡ k b ⁡ k
2 hoidmvlelem5.f ⊢ φ → X ∈ Fin
3 hoidmvlelem5.y ⊢ φ → Y ⊆ X
4 hoidmvlelem5.z ⊢ φ → Z ∈ X ∖ Y
5 hoidmvlelem5.w ⊢ W = Y ∪ Z
6 hoidmvlelem5.a ⊢ φ → A : W ⟶ ℝ
7 hoidmvlelem5.b ⊢ φ → B : W ⟶ ℝ
8 hoidmvlelem5.c ⊢ φ → C : ℕ ⟶ ℝ W
9 hoidmvlelem5.d ⊢ φ → D : ℕ ⟶ ℝ W
10 hoidmvlelem5.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
11 hoidmvlelem5.s ⊢ φ → ⨉ k ∈ W A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ W C ⁡ j ⁡ k D ⁡ j ⁡ k
12 hoidmvlelem5.n ⊢ φ → Y ≠ ∅
13 nfv ⊢ Ⅎ s φ
14 nfre1 ⊢ Ⅎ s ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
15 13 14 nfan ⊢ Ⅎ s φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
16 ssfi ⊢ X ∈ Fin ∧ Y ⊆ X → Y ∈ Fin
17 2 3 16 syl2anc ⊢ φ → Y ∈ Fin
18 snfi ⊢ Z ∈ Fin
19 18 a1i ⊢ φ → Z ∈ Fin
20 unfi ⊢ Y ∈ Fin ∧ Z ∈ Fin → Y ∪ Z ∈ Fin
21 17 19 20 syl2anc ⊢ φ → Y ∪ Z ∈ Fin
22 5 21 eqeltrid ⊢ φ → W ∈ Fin
23 22 adantr ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → W ∈ Fin
24 6 adantr ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → A : W ⟶ ℝ
25 7 adantr ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → B : W ⟶ ℝ
26 simpr ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
27 15 1 23 24 25 26 hoidmvval0 ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → A L ⁡ W B = 0
28 nnex ⊢ ℕ ∈ V
29 28 a1i ⊢ φ → ℕ ∈ V
30 icossicc ⊢ 0 +∞ ⊆ 0 +∞
31 22 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → W ∈ Fin
32 8 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j ∈ ℝ W
33 elmapi ⊢ C ⁡ j ∈ ℝ W → C ⁡ j : W ⟶ ℝ
34 32 33 syl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j : W ⟶ ℝ
35 9 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → D ⁡ j ∈ ℝ W
36 elmapi ⊢ D ⁡ j ∈ ℝ W → D ⁡ j : W ⟶ ℝ
37 35 36 syl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → D ⁡ j : W ⟶ ℝ
38 1 31 34 37 hoidmvcl ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ 0 +∞
39 30 38 sselid ⊢ φ ∧ j ∈ ℕ → C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ 0 +∞
40 39 fmpttd ⊢ φ → j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j : ℕ ⟶ 0 +∞
41 29 40 sge0ge0 ⊢ φ → 0 ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
42 41 adantr ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → 0 ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
43 27 42 eqbrtrd ⊢ φ ∧ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
44 icossxr ⊢ 0 +∞ ⊆ ℝ *
45 1 22 6 7 hoidmvcl ⊢ φ → A L ⁡ W B ∈ 0 +∞
46 44 45 sselid ⊢ φ → A L ⁡ W B ∈ ℝ *
47 46 adantr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → A L ⁡ W B ∈ ℝ *
48 29 40 sge0xrcl ⊢ φ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ *
49 48 adantr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ *
50 rge0ssre ⊢ 0 +∞ ⊆ ℝ
51 50 45 sselid ⊢ φ → A L ⁡ W B ∈ ℝ
52 ltpnf ⊢ A L ⁡ W B ∈ ℝ → A L ⁡ W B < +∞
53 51 52 syl ⊢ φ → A L ⁡ W B < +∞
54 53 adantr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → A L ⁡ W B < +∞
55 id ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞
56 55 eqcomd ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → +∞ = sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
57 56 adantl ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → +∞ = sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
58 54 57 breqtrd ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → A L ⁡ W B < sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
59 47 49 58 xrltled ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
60 59 adantlr ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
61 simpll ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → φ
62 simpr ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
63 6 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ s ∈ W → A ⁡ s ∈ ℝ
64 7 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ s ∈ W → B ⁡ s ∈ ℝ
65 63 64 ltnled ⊢ φ ∧ s ∈ W → A ⁡ s < B ⁡ s ↔ ¬ B ⁡ s ≤ A ⁡ s
66 65 ralbidva ⊢ φ → ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ↔ ∀ s ∈ W ¬ B ⁡ s ≤ A ⁡ s
67 ralnex ⊢ ∀ s ∈ W ¬ B ⁡ s ≤ A ⁡ s ↔ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
68 67 a1i ⊢ φ → ∀ s ∈ W ¬ B ⁡ s ≤ A ⁡ s ↔ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
69 66 68 bitrd ⊢ φ → ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ↔ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
70 69 adantr ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ↔ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s
71 62 70 mpbird ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s
72 71 adantr ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s
73 simpr ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞
74 28 a1i ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → ℕ ∈ V
75 40 adantr ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j : ℕ ⟶ 0 +∞
76 74 75 sge0repnf ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ ↔ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞
77 73 76 mpbird ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
78 77 adantlr ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
79 simpll ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s
80 fveq2 ⊢ j = i → C ⁡ j = C ⁡ i
81 fveq2 ⊢ j = i → D ⁡ j = D ⁡ i
82 80 81 oveq12d ⊢ j = i → C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i
83 82 cbvmptv ⊢ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i
84 83 fveq2i ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i
85 84 eleq1i ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ ↔ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ
86 85 biimpi ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ
87 86 ad2antlr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ
88 simpr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → r ∈ ℝ +
89 2 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → X ∈ Fin
90 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → Y ⊆ X
91 12 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → Y ≠ ∅
92 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → Z ∈ X ∖ Y
93 6 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → A : W ⟶ ℝ
94 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → B : W ⟶ ℝ
95 fveq2 ⊢ s = k → A ⁡ s = A ⁡ k
96 fveq2 ⊢ s = k → B ⁡ s = B ⁡ k
97 95 96 breq12d ⊢ s = k → A ⁡ s < B ⁡ s ↔ A ⁡ k < B ⁡ k
98 97 cbvralvw ⊢ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ↔ ∀ k ∈ W A ⁡ k < B ⁡ k
99 98 birani ⊢ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ k ∈ W → ∀ k ∈ W A ⁡ k < B ⁡ k
100 simpr ⊢ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ k ∈ W → k ∈ W
101 rspa ⊢ ∀ k ∈ W A ⁡ k < B ⁡ k ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k
102 99 100 101 syl2anc ⊢ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k
103 102 ad5ant25 ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + ∧ k ∈ W → A ⁡ k < B ⁡ k
104 8 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → C : ℕ ⟶ ℝ W
105 9 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → D : ℕ ⟶ ℝ W
106 85 biimpri ⊢ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
107 106 ad2antlr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
108 fveq1 ⊢ d = c → d ⁡ i = c ⁡ i
109 108 breq1d ⊢ d = c → d ⁡ i ≤ x ↔ c ⁡ i ≤ x
110 109 108 ifbieq1d ⊢ d = c → if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x = if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x
111 108 110 ifeq12d ⊢ d = c → if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x = if i ∈ Y c ⁡ i if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x
112 111 mpteq2dv ⊢ d = c → i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x = i ∈ W ⟼ if i ∈ Y c ⁡ i if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x
113 eleq1w ⊢ i = j → i ∈ Y ↔ j ∈ Y
114 fveq2 ⊢ i = j → c ⁡ i = c ⁡ j
115 114 breq1d ⊢ i = j → c ⁡ i ≤ x ↔ c ⁡ j ≤ x
116 115 114 ifbieq1d ⊢ i = j → if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x = if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
117 113 114 116 ifbieq12d ⊢ i = j → if i ∈ Y c ⁡ i if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x = if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
118 117 cbvmptv ⊢ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y c ⁡ i if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x = j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
119 118 a1i ⊢ d = c → i ∈ W ⟼ if i ∈ Y c ⁡ i if c ⁡ i ≤ x c ⁡ i x = j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
120 112 119 eqtrd ⊢ d = c → i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x = j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
121 120 cbvmptv ⊢ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x = c ∈ ℝ W ⟼ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
122 121 mpteq2i ⊢ x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x = x ∈ ℝ ⟼ c ∈ ℝ W ⟼ j ∈ W ⟼ if j ∈ Y c ⁡ j if c ⁡ j ≤ x c ⁡ j x
123 eqid ⊢ A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y = A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y
124 simpr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → r ∈ ℝ +
125 oveq1 ⊢ w = z → w − A ⁡ Z = z − A ⁡ Z
126 125 oveq2d ⊢ w = z → A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ w − A ⁡ Z = A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ z − A ⁡ Z
127 breq2 ⊢ w = x → d ⁡ i ≤ w ↔ d ⁡ i ≤ x
128 eqidd ⊢ w = x → d ⁡ i = d ⁡ i
129 id ⊢ w = x → w = x
130 127 128 129 ifbieq12d ⊢ w = x → if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w = if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x
131 130 ifeq2d ⊢ w = x → if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w = if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x
132 131 mpteq2dv ⊢ w = x → i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w = i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x
133 132 mpteq2dv ⊢ w = x → d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w = d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x
134 133 cbvmptv ⊢ w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w = x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x
135 134 a1i ⊢ w = z → w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w = x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x
136 id ⊢ w = z → w = z
137 135 136 fveq12d ⊢ w = z → w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w = x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z
138 137 fveq1d ⊢ w = z → w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l
139 138 oveq2d ⊢ w = z → C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = C ⁡ l L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l
140 139 mpteq2dv ⊢ w = z → l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l
141 fveq2 ⊢ l = j → C ⁡ l = C ⁡ j
142 2fveq3 ⊢ l = j → x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l = x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
143 141 142 oveq12d ⊢ l = j → C ⁡ l L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l = C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
144 143 cbvmptv ⊢ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l = j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
145 144 a1i ⊢ w = z → l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ l = j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
146 140 145 eqtrd ⊢ w = z → l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
147 146 fveq2d ⊢ w = z → sum^ ⁡ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
148 147 oveq2d ⊢ w = z → 1 + r ⁢ sum^ ⁡ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
149 126 148 breq12d ⊢ w = z → A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ w − A ⁡ Z ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l ↔ A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
150 149 cbvrabv ⊢ w ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ w − A ⁡ Z ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l = z ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ z − A ⁡ Z ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W x ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ x d ⁡ i x ⁡ z ⁡ D ⁡ j
151 eqid ⊢ sup w ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ w − A ⁡ Z ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l ℝ < = sup w ∈ A ⁡ Z B ⁡ Z | A ↾ Y L ⁡ Y B ↾ Y ⁢ w − A ⁡ Z ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ l ∈ ℕ ⟼ C ⁡ l L ⁡ W w ∈ ℝ ⟼ d ∈ ℝ W ⟼ i ∈ W ⟼ if i ∈ Y d ⁡ i if d ⁡ i ≤ w d ⁡ i w ⁡ w ⁡ D ⁡ l ℝ <
152 10 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → ∀ 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
153 11 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → ⨉ k ∈ W A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ⋃ j ∈ ℕ ⨉ k ∈ W C ⁡ j ⁡ k D ⁡ j ⁡ k
154 1 89 90 91 92 5 93 94 103 104 105 107 122 123 124 150 151 152 153 hoidmvlelem4 ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ i ∈ ℕ ⟼ C ⁡ i L ⁡ W D ⁡ i ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → A L ⁡ W B ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
155 79 87 88 154 syl21anc ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ + → A L ⁡ W B ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
156 155 ralrimiva ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → ∀ r ∈ ℝ + A L ⁡ W B ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
157 nfv ⊢ Ⅎ r φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ
158 46 ad2antrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → A L ⁡ W B ∈ ℝ *
159 0xr ⊢ 0 ∈ ℝ *
160 159 a1i ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → 0 ∈ ℝ *
161 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
162 161 a1i ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → +∞ ∈ ℝ *
163 48 ad2antrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ *
164 41 ad2antrr ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → 0 ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
165 ltpnf ⊢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j < +∞
166 165 adantl ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j < +∞
167 160 162 163 164 166 elicod ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ 0 +∞
168 157 158 167 xralrple2 ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ↔ ∀ r ∈ ℝ + A L ⁡ W B ≤ 1 + r ⁢ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
169 156 168 mpbird ⊢ φ ∧ ∀ s ∈ W A ⁡ s < B ⁡ s ∧ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j ∈ ℝ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
170 61 72 78 169 syl21anc ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s ∧ ¬ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j = +∞ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
171 60 170 pm2.61dan ⊢ φ ∧ ¬ ∃ s ∈ W B ⁡ s ≤ A ⁡ s → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j
172 43 171 pm2.61dan ⊢ φ → A L ⁡ W B ≤ sum^ ⁡ j ∈ ℕ ⟼ C ⁡ j L ⁡ W D ⁡ j