Metamath Proof Explorer


Theorem ismeannd

Description: Sufficient condition to prove that M is a measure. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses ismeannd.sal φSSAlg
ismeannd.mf φM:S0+∞
ismeannd.m0 φM=0
ismeannd.iun φe:SDisjnenMnen=sum^nMen
Assertion ismeannd φMMeas

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ismeannd.sal φSSAlg
2 ismeannd.mf φM:S0+∞
3 ismeannd.m0 φM=0
4 ismeannd.iun φe:SDisjnenMnen=sum^nMen
5 2 fdmd φdomM=S
6 5 feq2d φM:domM0+∞M:S0+∞
7 2 6 mpbird φM:domM0+∞
8 5 1 eqeltrd φdomMSAlg
9 7 8 jca φM:domM0+∞domMSAlg
10 unieq x=x=
11 uni0 =
12 11 a1i x==
13 10 12 eqtrd x=x=
14 13 fveq2d x=Mx=M
15 14 3 sylan9eqr φx=Mx=0
16 reseq2 x=Mx=M
17 res0 M=
18 17 a1i x=M=
19 16 18 eqtrd x=Mx=
20 19 fveq2d x=sum^Mx=sum^
21 20 adantl φx=sum^Mx=sum^
22 sge00 sum^=0
23 22 a1i φx=sum^=0
24 21 23 eqtrd φx=sum^Mx=0
25 15 24 eqtr4d φx=Mx=sum^Mx
26 25 adantlr φx𝒫domMx=Mx=sum^Mx
27 26 adantlr φx𝒫domMxωDisjyxyx=Mx=sum^Mx
28 simpll φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=φx𝒫domM
29 simplrr φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=Disjyxy
30 28 29 jca φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=φx𝒫domMDisjyxy
31 simplrl φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=xω
32 neqne ¬x=x
33 32 adantl φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=x
34 id y=wy=w
35 34 cbvdisjv DisjyxyDisjwxw
36 35 biimpi DisjyxyDisjwxw
37 36 adantl xωDisjyxyDisjwxw
38 37 ad2antlr φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=Disjwxw
39 31 33 38 nnfoctbdj φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=ee:ontoxDisjnen
40 simpl φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenφx𝒫domMDisjyxy
41 simprl φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnene:ontox
42 simprr φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenDisjnen
43 founiiun0 e:ontoxx=nen
44 43 fveq2d e:ontoxMx=Mnen
45 44 ad2antlr φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenMx=Mnen
46 simplll φx𝒫domMe:ontoxDisjnenφ
47 fof e:ontoxe:x
48 47 adantl φx𝒫domMe:ontoxe:x
49 elpwi x𝒫domMxdomM
50 49 adantl φx𝒫domMxdomM
51 5 adantr φx𝒫domMdomM=S
52 50 51 sseqtrd φx𝒫domMxS
53 0sal SSAlgS
54 1 53 syl φS
55 snssi SS
56 54 55 syl φS
57 56 adantr φx𝒫domMS
58 52 57 unssd φx𝒫domMxS
59 58 adantr φx𝒫domMe:ontoxxS
60 48 59 fssd φx𝒫domMe:ontoxe:S
61 60 adantr φx𝒫domMe:ontoxDisjnene:S
62 simpr φx𝒫domMe:ontoxDisjnenDisjnen
63 46 61 62 4 syl3anc φx𝒫domMe:ontoxDisjnenMnen=sum^nMen
64 63 adantllr φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenMnen=sum^nMen
65 2 feqmptd φM=ySMy
66 65 reseq1d φMx=ySMyx
67 66 adantr φx𝒫domMMx=ySMyx
68 67 adantr φx𝒫domMxMx=ySMyx
69 52 resmptd φx𝒫domMySMyx=yxMy
70 69 adantr φx𝒫domMxySMyx=yxMy
71 snssi xx
72 ssequn2 xx=x
73 71 72 sylib xx=x
74 73 eqcomd xx=x
75 74 mpteq1d xyxMy=yxMy
76 75 adantl φx𝒫domMxyxMy=yxMy
77 68 70 76 3eqtrd φx𝒫domMxMx=yxMy
78 77 fveq2d φx𝒫domMxsum^Mx=sum^yxMy
79 nfv yφx𝒫domM¬x
80 simplr φx𝒫domM¬xx𝒫domM
81 p0ex V
82 81 a1i φx𝒫domM¬xV
83 disjsn x=¬x
84 83 biimpri ¬xx=
85 84 adantl φx𝒫domM¬xx=
86 2 ad2antrr φx𝒫domMyxM:S0+∞
87 52 sselda φx𝒫domMyxyS
88 86 87 ffvelcdmd φx𝒫domMyxMy0+∞
89 88 adantlr φx𝒫domM¬xyxMy0+∞
90 elsni yy=
91 90 fveq2d yMy=M
92 91 adantl φyMy=M
93 2 54 ffvelcdmd φM0+∞
94 93 adantr φyM0+∞
95 92 94 eqeltrd φyMy0+∞
96 95 ad4ant14 φx𝒫domM¬xyMy0+∞
97 79 80 82 85 89 96 sge0splitmpt φx𝒫domM¬xsum^yxMy=sum^yxMy+𝑒sum^yMy
98 fveq2 y=My=M
99 98 adantl φy=My=M
100 3 adantr φy=M=0
101 99 100 eqtrd φy=My=0
102 90 101 sylan2 φyMy=0
103 102 mpteq2dva φyMy=y0
104 103 fveq2d φsum^yMy=sum^y0
105 nfv yφ
106 81 a1i φV
107 105 106 sge0z φsum^y0=0
108 104 107 eqtrd φsum^yMy=0
109 108 oveq2d φsum^yxMy+𝑒sum^yMy=sum^yxMy+𝑒0
110 109 ad2antrr φx𝒫domM¬xsum^yxMy+𝑒sum^yMy=sum^yxMy+𝑒0
111 simpr φx𝒫domMx𝒫domM
112 67 69 eqtrd φx𝒫domMMx=yxMy
113 2 adantr φx𝒫domMM:S0+∞
114 113 52 fssresd φx𝒫domMMx:x0+∞
115 112 114 feq1dd φx𝒫domMyxMy:x0+∞
116 111 115 sge0xrcl φx𝒫domMsum^yxMy*
117 116 xaddridd φx𝒫domMsum^yxMy+𝑒0=sum^yxMy
118 112 fveq2d φx𝒫domMsum^Mx=sum^yxMy
119 118 eqcomd φx𝒫domMsum^yxMy=sum^Mx
120 117 119 eqtrd φx𝒫domMsum^yxMy+𝑒0=sum^Mx
121 120 adantr φx𝒫domM¬xsum^yxMy+𝑒0=sum^Mx
122 97 110 121 3eqtrrd φx𝒫domM¬xsum^Mx=sum^yxMy
123 78 122 pm2.61dan φx𝒫domMsum^Mx=sum^yxMy
124 123 ad2antrr φx𝒫domMe:ontoxDisjnensum^Mx=sum^yxMy
125 nfv yφx𝒫domMe:ontoxDisjnen
126 nfv nφx𝒫domMe:ontox
127 nfdisj1 nDisjnen
128 126 127 nfan nφx𝒫domMe:ontoxDisjnen
129 fveq2 y=enMy=Men
130 nnex V
131 130 a1i φx𝒫domMe:ontoxDisjnenV
132 simplr φx𝒫domMe:ontoxDisjnene:ontox
133 eqidd φx𝒫domMe:ontoxDisjnennen=en
134 2 ad2antrr φx𝒫domMyxM:S0+∞
135 58 sselda φx𝒫domMyxyS
136 134 135 ffvelcdmd φx𝒫domMyxMy0+∞
137 136 ad4ant14 φx𝒫domMe:ontoxDisjnenyxMy0+∞
138 46 101 sylan φx𝒫domMe:ontoxDisjneny=My=0
139 125 128 129 131 132 62 133 137 138 sge0fodjrn φx𝒫domMe:ontoxDisjnensum^yxMy=sum^nMen
140 124 139 eqtr2d φx𝒫domMe:ontoxDisjnensum^nMen=sum^Mx
141 140 adantllr φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnensum^nMen=sum^Mx
142 45 64 141 3eqtrd φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenMx=sum^Mx
143 40 41 42 142 syl21anc φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenMx=sum^Mx
144 143 ex φx𝒫domMDisjyxye:ontoxDisjnenMx=sum^Mx
145 144 exlimdv φx𝒫domMDisjyxyee:ontoxDisjnenMx=sum^Mx
146 30 39 145 sylc φx𝒫domMxωDisjyxy¬x=Mx=sum^Mx
147 27 146 pm2.61dan φx𝒫domMxωDisjyxyMx=sum^Mx
148 147 ex φx𝒫domMxωDisjyxyMx=sum^Mx
149 148 ralrimiva φx𝒫domMxωDisjyxyMx=sum^Mx
150 9 3 149 jca31 φM:domM0+∞domMSAlgM=0x𝒫domMxωDisjyxyMx=sum^Mx
151 ismea MMeasM:domM0+∞domMSAlgM=0x𝒫domMxωDisjyxyMx=sum^Mx
152 150 151 sylibr φMMeas