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Theorem measdivcstALTV

Description: Alternate version of measdivcst . (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Dec-2016) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion measdivcstALTV ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ measures ⁡ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 funmpt ⊢ Fun ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A
2 ovex ⊢ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ V
3 2 rgenw ⊢ ∀ x ∈ S M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ V
4 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ S M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ V → dom ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A = S
5 3 4 ax-mp ⊢ dom ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A = S
6 df-fn ⊢ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A Fn S ↔ Fun ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∧ dom ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A = S
7 1 5 6 mpbir2an ⊢ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A Fn S
8 7 a1i ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A Fn S
9 vex ⊢ y ∈ V
10 eqid ⊢ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A = x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A
11 10 elrnmpt ⊢ y ∈ V → y ∈ ran ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ↔ ∃ x ∈ S y = M ⁡ x ÷ 𝑒 A
12 9 11 ax-mp ⊢ y ∈ ran ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ↔ ∃ x ∈ S y = M ⁡ x ÷ 𝑒 A
13 measfrge0 ⊢ M ∈ measures ⁡ S → M : S ⟶ 0 +∞
14 ffvelcdm ⊢ M : S ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ S → M ⁡ x ∈ 0 +∞
15 13 14 sylan ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ x ∈ S → M ⁡ x ∈ 0 +∞
16 15 adantlr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ x ∈ S → M ⁡ x ∈ 0 +∞
17 simplr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ x ∈ S → A ∈ ℝ +
18 16 17 xrpxdivcld ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ x ∈ S → M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ 0 +∞
19 eleq1a ⊢ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ 0 +∞ → y = M ⁡ x ÷ 𝑒 A → y ∈ 0 +∞
20 18 19 syl ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ x ∈ S → y = M ⁡ x ÷ 𝑒 A → y ∈ 0 +∞
21 20 rexlimdva ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → ∃ x ∈ S y = M ⁡ x ÷ 𝑒 A → y ∈ 0 +∞
22 12 21 biimtrid ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → y ∈ ran ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A → y ∈ 0 +∞
23 22 ssrdv ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → ran ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⊆ 0 +∞
24 df-f ⊢ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞ ↔ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A Fn S ∧ ran ⁡ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⊆ 0 +∞
25 8 23 24 sylanbrc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞
26 measbase ⊢ M ∈ measures ⁡ S → S ∈ ⋃ ran ⁡ sigAlgebra
27 0elsiga ⊢ S ∈ ⋃ ran ⁡ sigAlgebra → ∅ ∈ S
28 26 27 syl ⊢ M ∈ measures ⁡ S → ∅ ∈ S
29 28 adantr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → ∅ ∈ S
30 ovex ⊢ M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A ∈ V
31 29 30 jctir ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → ∅ ∈ S ∧ M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A ∈ V
32 fveq2 ⊢ x = ∅ → M ⁡ x = M ⁡ ∅
33 32 oveq1d ⊢ x = ∅ → M ⁡ x ÷ 𝑒 A = M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A
34 33 10 fvmptg ⊢ ∅ ∈ S ∧ M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A ∈ V → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A
35 31 34 syl ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A
36 measvnul ⊢ M ∈ measures ⁡ S → M ⁡ ∅ = 0
37 36 oveq1d ⊢ M ∈ measures ⁡ S → M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A = 0 ÷ 𝑒 A
38 xdiv0rp ⊢ A ∈ ℝ + → 0 ÷ 𝑒 A = 0
39 37 38 sylan9eq ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → M ⁡ ∅ ÷ 𝑒 A = 0
40 35 39 eqtrd ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = 0
41 simpll ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ +
42 simplr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → y ∈ 𝒫 S
43 simprl ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → y ≼ ω
44 simprr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → Disj z ∈ y z
45 42 43 44 3jca ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z
46 9 a1i ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S → y ∈ V
47 simplll ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → M ∈ measures ⁡ S
48 simplr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → y ∈ 𝒫 S
49 simpr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → z ∈ y
50 elpwg ⊢ y ∈ V → y ∈ 𝒫 S ↔ y ⊆ S
51 9 50 ax-mp ⊢ y ∈ 𝒫 S ↔ y ⊆ S
52 ssel2 ⊢ y ⊆ S ∧ z ∈ y → z ∈ S
53 51 52 sylanb ⊢ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → z ∈ S
54 48 49 53 syl2anc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → z ∈ S
55 measvxrge0 ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ z ∈ S → M ⁡ z ∈ 0 +∞
56 47 54 55 syl2anc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → M ⁡ z ∈ 0 +∞
57 simplr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S → A ∈ ℝ +
58 46 56 57 esumdivc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S → ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A = ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A
59 58 3ad2antr1 ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A = ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A
60 26 ad2antrr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → S ∈ ⋃ ran ⁡ sigAlgebra
61 simpr1 ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → y ∈ 𝒫 S
62 simpr2 ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → y ≼ ω
63 sigaclcu ⊢ S ∈ ⋃ ran ⁡ sigAlgebra ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω → ⋃ y ∈ S
64 60 61 62 63 syl3anc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → ⋃ y ∈ S
65 fveq2 ⊢ x = ⋃ y → M ⁡ x = M ⁡ ⋃ y
66 65 oveq1d ⊢ x = ⋃ y → M ⁡ x ÷ 𝑒 A = M ⁡ ⋃ y ÷ 𝑒 A
67 66 10 2 fvmpt3i ⊢ ⋃ y ∈ S → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = M ⁡ ⋃ y ÷ 𝑒 A
68 64 67 syl ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = M ⁡ ⋃ y ÷ 𝑒 A
69 simpll ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ∈ measures ⁡ S
70 69 61 jca ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ∈ measures ⁡ S ∧ y ∈ 𝒫 S
71 simpr3 ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → Disj z ∈ y z
72 62 71 jca ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z
73 measvun ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y M ⁡ z
74 73 3expia ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ y ∈ 𝒫 S → y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y M ⁡ z
75 74 ralrimiva ⊢ M ∈ measures ⁡ S → ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y M ⁡ z
76 75 r19.21bi ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ y ∈ 𝒫 S → y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y M ⁡ z
77 70 72 76 sylc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y M ⁡ z
78 77 oveq1d ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → M ⁡ ⋃ y ÷ 𝑒 A = ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A
79 68 78 eqtrd ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A
80 fveq2 ⊢ x = z → M ⁡ x = M ⁡ z
81 80 oveq1d ⊢ x = z → M ⁡ x ÷ 𝑒 A = M ⁡ z ÷ 𝑒 A
82 81 10 2 fvmpt3i ⊢ z ∈ S → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z = M ⁡ z ÷ 𝑒 A
83 53 82 syl ⊢ y ∈ 𝒫 S ∧ z ∈ y → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z = M ⁡ z ÷ 𝑒 A
84 83 esumeq2dv ⊢ y ∈ 𝒫 S → ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z = ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A
85 61 84 syl ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z = ∑ * z ∈ y M ⁡ z ÷ 𝑒 A
86 59 79 85 3eqtr4d ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
87 41 45 86 syl2anc ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S ∧ y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
88 87 ex ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + ∧ y ∈ 𝒫 S → y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
89 88 ralrimiva ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
90 25 40 89 3jca ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
91 ismeas ⊢ S ∈ ⋃ ran ⁡ sigAlgebra → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ measures ⁡ S ↔ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
92 26 91 syl ⊢ M ∈ measures ⁡ S → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ measures ⁡ S ↔ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z
93 92 biimprd ⊢ M ∈ measures ⁡ S → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ measures ⁡ S
94 93 adantr ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A : S ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 S y ≼ ω ∧ Disj z ∈ y z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ ⋃ y = ∑ * z ∈ y x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ⁡ z → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ measures ⁡ S
95 90 94 mpd ⊢ M ∈ measures ⁡ S ∧ A ∈ ℝ + → x ∈ S ⟼ M ⁡ x ÷ 𝑒 A ∈ measures ⁡ S