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Theorem omeunile

Description: The outer measure of the union of a countable set is the less than or equal to the extended sum of the outer measures. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses omeunile.o φ O OutMeas
omeunile.x X = dom O
omeunile.y φ Y 𝒫 X
omeunile.ct φ Y ω
Assertion omeunile φ O Y sum^ O Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 omeunile.o φ O OutMeas
2 omeunile.x X = dom O
3 omeunile.y φ Y 𝒫 X
4 omeunile.ct φ Y ω
5 1 2 unidmex φ X V
6 5 pwexd φ 𝒫 X V
7 ssexg Y 𝒫 X 𝒫 X V Y V
8 3 6 7 syl2anc φ Y V
9 elpwg Y V Y 𝒫 𝒫 X Y 𝒫 X
10 8 9 syl φ Y 𝒫 𝒫 X Y 𝒫 X
11 3 10 mpbird φ Y 𝒫 𝒫 X
12 omedm O OutMeas dom O = 𝒫 dom O
13 1 12 syl φ dom O = 𝒫 dom O
14 2 pweqi 𝒫 X = 𝒫 dom O
15 14 eqcomi 𝒫 dom O = 𝒫 X
16 15 a1i φ 𝒫 dom O = 𝒫 X
17 13 16 eqtr2d φ 𝒫 X = dom O
18 17 pweqd φ 𝒫 𝒫 X = 𝒫 dom O
19 11 18 eleqtrd φ Y 𝒫 dom O
20 isome O OutMeas O OutMeas O : dom O 0 +∞ dom O = 𝒫 dom O O = 0 y 𝒫 dom O x 𝒫 y O x O y y 𝒫 dom O y ω O y sum^ O y
21 1 20 syl φ O OutMeas O : dom O 0 +∞ dom O = 𝒫 dom O O = 0 y 𝒫 dom O x 𝒫 y O x O y y 𝒫 dom O y ω O y sum^ O y
22 1 21 mpbid φ O : dom O 0 +∞ dom O = 𝒫 dom O O = 0 y 𝒫 dom O x 𝒫 y O x O y y 𝒫 dom O y ω O y sum^ O y
23 22 simprd φ y 𝒫 dom O y ω O y sum^ O y
24 breq1 y = Y y ω Y ω
25 unieq y = Y y = Y
26 25 fveq2d y = Y O y = O Y
27 reseq2 y = Y O y = O Y
28 27 fveq2d y = Y sum^ O y = sum^ O Y
29 26 28 breq12d y = Y O y sum^ O y O Y sum^ O Y
30 24 29 imbi12d y = Y y ω O y sum^ O y Y ω O Y sum^ O Y
31 30 rspcva Y 𝒫 dom O y 𝒫 dom O y ω O y sum^ O y Y ω O Y sum^ O Y
32 19 23 31 syl2anc φ Y ω O Y sum^ O Y
33 4 32 mpd φ O Y sum^ O Y