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Theorem hoiprodp1

Description: The dimensional volume of a half-open interval with dimension n + 1 . Used in the first equality of step (e) of Lemma 115B of Fremlin1 p. 30. (Contributed by Glauco Siliprandi, 21-Nov-2020)

Ref Expression
Hypotheses hoiprodp1.l ⊢ L = x ∈ Fin ⟼ a ∈ ℝ x , b ∈ ℝ x ⟼ if x = ∅ 0 ∏ k ∈ x vol ⁡ a ⁡ k b ⁡ k
hoiprodp1.y ⊢ φ → Y ∈ Fin
hoiprodp1.3 ⊢ φ → Z ∈ V
hoiprodp1.z ⊢ φ → ¬ Z ∈ Y
hoiprodp1.x ⊢ X = Y ∪ Z
hoiprodp1.a ⊢ φ → A : X ⟶ ℝ
hoiprodp1.b ⊢ φ → B : X ⟶ ℝ
hoiprodp1.g ⊢ G = ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
Assertion hoiprodp1 ⊢ φ → A L ⁡ X B = G ⁢ vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hoiprodp1.l ⊢ L = x ∈ Fin ⟼ a ∈ ℝ x , b ∈ ℝ x ⟼ if x = ∅ 0 ∏ k ∈ x vol ⁡ a ⁡ k b ⁡ k
2 hoiprodp1.y ⊢ φ → Y ∈ Fin
3 hoiprodp1.3 ⊢ φ → Z ∈ V
4 hoiprodp1.z ⊢ φ → ¬ Z ∈ Y
5 hoiprodp1.x ⊢ X = Y ∪ Z
6 hoiprodp1.a ⊢ φ → A : X ⟶ ℝ
7 hoiprodp1.b ⊢ φ → B : X ⟶ ℝ
8 hoiprodp1.g ⊢ G = ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
9 snfi ⊢ Z ∈ Fin
10 9 a1i ⊢ φ → Z ∈ Fin
11 unfi ⊢ Y ∈ Fin ∧ Z ∈ Fin → Y ∪ Z ∈ Fin
12 2 10 11 syl2anc ⊢ φ → Y ∪ Z ∈ Fin
13 5 12 eqeltrid ⊢ φ → X ∈ Fin
14 snidg ⊢ Z ∈ V → Z ∈ Z
15 3 14 syl ⊢ φ → Z ∈ Z
16 elun2 ⊢ Z ∈ Z → Z ∈ Y ∪ Z
17 15 16 syl ⊢ φ → Z ∈ Y ∪ Z
18 17 5 eleqtrrdi ⊢ φ → Z ∈ X
19 18 ne0d ⊢ φ → X ≠ ∅
20 1 13 19 6 7 hoidmvn0val ⊢ φ → A L ⁡ X B = ∏ k ∈ X vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
21 6 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ X → A ⁡ k ∈ ℝ
22 7 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ X → B ⁡ k ∈ ℝ
23 volicore ⊢ A ⁡ k ∈ ℝ ∧ B ⁡ k ∈ ℝ → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ∈ ℝ
24 21 22 23 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ X → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ∈ ℝ
25 24 recnd ⊢ φ ∧ k ∈ X → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ∈ ℂ
26 fveq2 ⊢ k = Z → A ⁡ k = A ⁡ Z
27 fveq2 ⊢ k = Z → B ⁡ k = B ⁡ Z
28 26 27 oveq12d ⊢ k = Z → A ⁡ k B ⁡ k = A ⁡ Z B ⁡ Z
29 28 fveq2d ⊢ k = Z → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z
30 29 adantl ⊢ φ ∧ k = Z → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z
31 13 25 18 30 fprodsplit1 ⊢ φ → ∏ k ∈ X vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ⁢ ∏ k ∈ X ∖ Z vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
32 5 difeq1i ⊢ X ∖ Z = Y ∪ Z ∖ Z
33 32 a1i ⊢ φ → X ∖ Z = Y ∪ Z ∖ Z
34 difun2 ⊢ Y ∪ Z ∖ Z = Y ∖ Z
35 34 a1i ⊢ φ → Y ∪ Z ∖ Z = Y ∖ Z
36 difsn ⊢ ¬ Z ∈ Y → Y ∖ Z = Y
37 4 36 syl ⊢ φ → Y ∖ Z = Y
38 33 35 37 3eqtrd ⊢ φ → X ∖ Z = Y
39 38 prodeq1d ⊢ φ → ∏ k ∈ X ∖ Z vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k
40 8 eqcomi ⊢ ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = G
41 40 a1i ⊢ φ → ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = G
42 39 41 eqtrd ⊢ φ → ∏ k ∈ X ∖ Z vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = G
43 42 oveq2d ⊢ φ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ⁢ ∏ k ∈ X ∖ Z vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ⁢ G
44 6 18 ffvelcdmd ⊢ φ → A ⁡ Z ∈ ℝ
45 7 18 ffvelcdmd ⊢ φ → B ⁡ Z ∈ ℝ
46 volicore ⊢ A ⁡ Z ∈ ℝ ∧ B ⁡ Z ∈ ℝ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ∈ ℝ
47 44 45 46 syl2anc ⊢ φ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ∈ ℝ
48 47 recnd ⊢ φ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ∈ ℂ
49 6 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ Y → A : X ⟶ ℝ
50 ssun1 ⊢ Y ⊆ Y ∪ Z
51 50 5 sseqtrri ⊢ Y ⊆ X
52 id ⊢ k ∈ Y → k ∈ Y
53 51 52 sselid ⊢ k ∈ Y → k ∈ X
54 53 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ Y → k ∈ X
55 49 54 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ Y → A ⁡ k ∈ ℝ
56 7 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ Y → B : X ⟶ ℝ
57 56 54 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ Y → B ⁡ k ∈ ℝ
58 55 57 23 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ Y → vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ∈ ℝ
59 2 58 fprodrecl ⊢ φ → ∏ k ∈ Y vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k ∈ ℝ
60 8 59 eqeltrid ⊢ φ → G ∈ ℝ
61 60 recnd ⊢ φ → G ∈ ℂ
62 48 61 mulcomd ⊢ φ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ⁢ G = G ⁢ vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z
63 43 62 eqtrd ⊢ φ → vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z ⁢ ∏ k ∈ X ∖ Z vol ⁡ A ⁡ k B ⁡ k = G ⁢ vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z
64 20 31 63 3eqtrd ⊢ φ → A L ⁡ X B = G ⁢ vol ⁡ A ⁡ Z B ⁡ Z