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Theorem omsmon

Description: A constructed outer measure is monotone. Note in Example 1.5.2 of Bogachev p. 17. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Sep-2019) (Revised by AV, 4-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses oms.m M = toOMeas R
oms.o φ Q V
oms.r φ R : Q 0 +∞
omsmon.a φ A B
omsmon.b φ B Q
Assertion omsmon φ M A M B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oms.m M = toOMeas R
2 oms.o φ Q V
3 oms.r φ R : Q 0 +∞
4 omsmon.a φ A B
5 omsmon.b φ B Q
6 4 adantr φ z 𝒫 dom R A B
7 sstr2 A B B z A z
8 6 7 syl φ z 𝒫 dom R B z A z
9 8 anim1d φ z 𝒫 dom R B z z ω A z z ω
10 9 ss2rabdv φ z 𝒫 dom R | B z z ω z 𝒫 dom R | A z z ω
11 resmpt z 𝒫 dom R | B z z ω z 𝒫 dom R | A z z ω x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y z 𝒫 dom R | B z z ω = x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y
12 10 11 syl φ x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y z 𝒫 dom R | B z z ω = x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y
13 resss x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y z 𝒫 dom R | B z z ω x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y
14 12 13 eqsstrrdi φ x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y
15 rnss x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y ran x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y
16 14 15 syl φ ran x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y
17 3 ad2antrr φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x R : Q 0 +∞
18 ssrab2 z 𝒫 dom R | A z z ω 𝒫 dom R
19 simplr φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x x z 𝒫 dom R | A z z ω
20 18 19 sselid φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x x 𝒫 dom R
21 elpwi x 𝒫 dom R x dom R
22 20 21 syl φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x x dom R
23 3 fdmd φ dom R = Q
24 23 ad2antrr φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x dom R = Q
25 22 24 sseqtrd φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x x Q
26 simpr φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x y x
27 25 26 sseldd φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x y Q
28 17 27 ffvelrnd φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x R y 0 +∞
29 28 ralrimiva φ x z 𝒫 dom R | A z z ω y x R y 0 +∞
30 vex x V
31 nfcv _ y x
32 31 esumcl x V y x R y 0 +∞ * y x R y 0 +∞
33 30 32 mpan y x R y 0 +∞ * y x R y 0 +∞
34 29 33 syl φ x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞
35 34 ralrimiva φ x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞
36 eqid x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y = x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y
37 36 rnmptss x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞ ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞
38 35 37 syl φ ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞
39 16 38 xrge0infssd φ sup ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞ < sup ran x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y 0 +∞ <
40 4 5 sstrd φ A Q
41 omsfval Q V R : Q 0 +∞ A Q toOMeas R A = sup ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞ <
42 2 3 40 41 syl3anc φ toOMeas R A = sup ran x z 𝒫 dom R | A z z ω * y x R y 0 +∞ <
43 omsfval Q V R : Q 0 +∞ B Q toOMeas R B = sup ran x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y 0 +∞ <
44 2 3 5 43 syl3anc φ toOMeas R B = sup ran x z 𝒫 dom R | B z z ω * y x R y 0 +∞ <
45 39 42 44 3brtr4d φ toOMeas R A toOMeas R B
46 1 fveq1i M A = toOMeas R A
47 1 fveq1i M B = toOMeas R B
48 45 46 47 3brtr4g φ M A M B