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Theorem omessle

Description: The outer measure of a set is greater than or equal to the measure of a subset, Definition 113A (ii) of Fremlin1 p. 19. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses omessle.o ⊢ φ → O ∈ OutMeas
omessle.x ⊢ X = ⋃ dom ⁡ O
omessle.b ⊢ φ → B ⊆ X
omessle.a ⊢ φ → A ⊆ B
Assertion omessle ⊢ φ → O ⁡ A ≤ O ⁡ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 omessle.o ⊢ φ → O ∈ OutMeas
2 omessle.x ⊢ X = ⋃ dom ⁡ O
3 omessle.b ⊢ φ → B ⊆ X
4 omessle.a ⊢ φ → A ⊆ B
5 1 2 unidmex ⊢ φ → X ∈ V
6 5 3 ssexd ⊢ φ → B ∈ V
7 6 4 ssexd ⊢ φ → A ∈ V
8 elpwg ⊢ A ∈ V → A ∈ 𝒫 B ↔ A ⊆ B
9 7 8 syl ⊢ φ → A ∈ 𝒫 B ↔ A ⊆ B
10 4 9 mpbird ⊢ φ → A ∈ 𝒫 B
11 3 2 sseqtrdi ⊢ φ → B ⊆ ⋃ dom ⁡ O
12 elpwg ⊢ B ∈ V → B ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ↔ B ⊆ ⋃ dom ⁡ O
13 6 12 syl ⊢ φ → B ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ↔ B ⊆ ⋃ dom ⁡ O
14 11 13 mpbird ⊢ φ → B ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O
15 isome ⊢ O ∈ OutMeas → O ∈ OutMeas ↔ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
16 1 15 syl ⊢ φ → O ∈ OutMeas ↔ O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
17 1 16 mpbid ⊢ φ → O : dom ⁡ O ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ O = 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ O ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ O y ≼ ω → O ⁡ ⋃ y ≤ sum^ ⁡ O ↾ y
18 17 simplrd ⊢ φ → ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y
19 pweq ⊢ y = B → 𝒫 y = 𝒫 B
20 19 raleqdv ⊢ y = B → ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ↔ ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ y
21 fveq2 ⊢ y = B → O ⁡ y = O ⁡ B
22 21 breq2d ⊢ y = B → O ⁡ z ≤ O ⁡ y ↔ O ⁡ z ≤ O ⁡ B
23 22 ralbidv ⊢ y = B → ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ y ↔ ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ B
24 20 23 bitrd ⊢ y = B → ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y ↔ ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ B
25 24 rspcva ⊢ B ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∧ ∀ y ∈ 𝒫 ⋃ dom ⁡ O ∀ z ∈ 𝒫 y O ⁡ z ≤ O ⁡ y → ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ B
26 14 18 25 syl2anc ⊢ φ → ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ B
27 fveq2 ⊢ z = A → O ⁡ z = O ⁡ A
28 27 breq1d ⊢ z = A → O ⁡ z ≤ O ⁡ B ↔ O ⁡ A ≤ O ⁡ B
29 28 rspcva ⊢ A ∈ 𝒫 B ∧ ∀ z ∈ 𝒫 B O ⁡ z ≤ O ⁡ B → O ⁡ A ≤ O ⁡ B
30 10 26 29 syl2anc ⊢ φ → O ⁡ A ≤ O ⁡ B