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Theorem psmeasure

Description: Point supported measure, Remark 112B (d) of Fremlin1 p. 15. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses psmeasure.x ⊢ φ → X ∈ V
psmeasure.h ⊢ φ → H : X ⟶ 0 +∞
psmeasure.m ⊢ M = x ∈ 𝒫 X ⟼ sum^ ⁡ H ↾ x
Assertion psmeasure ⊢ φ → M ∈ Meas

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psmeasure.x ⊢ φ → X ∈ V
2 psmeasure.h ⊢ φ → H : X ⟶ 0 +∞
3 psmeasure.m ⊢ M = x ∈ 𝒫 X ⟼ sum^ ⁡ H ↾ x
4 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ 𝒫 X → x ∈ 𝒫 X
5 2 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 𝒫 X → H : X ⟶ 0 +∞
6 4 elpwid ⊢ φ ∧ x ∈ 𝒫 X → x ⊆ X
7 fssres ⊢ H : X ⟶ 0 +∞ ∧ x ⊆ X → H ↾ x : x ⟶ 0 +∞
8 5 6 7 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ 𝒫 X → H ↾ x : x ⟶ 0 +∞
9 4 8 sge0cl ⊢ φ ∧ x ∈ 𝒫 X → sum^ ⁡ H ↾ x ∈ 0 +∞
10 9 3 fmptd ⊢ φ → M : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
11 3 9 dmmptd ⊢ φ → dom ⁡ M = 𝒫 X
12 11 feq2d ⊢ φ → M : dom ⁡ M ⟶ 0 +∞ ↔ M : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
13 10 12 mpbird ⊢ φ → M : dom ⁡ M ⟶ 0 +∞
14 pwsal ⊢ X ∈ V → 𝒫 X ∈ SAlg
15 1 14 syl ⊢ φ → 𝒫 X ∈ SAlg
16 11 15 eqeltrd ⊢ φ → dom ⁡ M ∈ SAlg
17 13 16 jca ⊢ φ → M : dom ⁡ M ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ M ∈ SAlg
18 reseq2 ⊢ x = ∅ → H ↾ x = H ↾ ∅
19 18 fveq2d ⊢ x = ∅ → sum^ ⁡ H ↾ x = sum^ ⁡ H ↾ ∅
20 0elpw ⊢ ∅ ∈ 𝒫 X
21 20 a1i ⊢ φ → ∅ ∈ 𝒫 X
22 fvexd ⊢ φ → sum^ ⁡ H ↾ ∅ ∈ V
23 3 19 21 22 fvmptd3 ⊢ φ → M ⁡ ∅ = sum^ ⁡ H ↾ ∅
24 res0 ⊢ H ↾ ∅ = ∅
25 24 fveq2i ⊢ sum^ ⁡ H ↾ ∅ = sum^ ⁡ ∅
26 sge00 ⊢ sum^ ⁡ ∅ = 0
27 25 26 eqtri ⊢ sum^ ⁡ H ↾ ∅ = 0
28 27 a1i ⊢ φ → sum^ ⁡ H ↾ ∅ = 0
29 23 28 eqtrd ⊢ φ → M ⁡ ∅ = 0
30 simpl ⊢ φ ∧ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M → φ
31 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M → y ∈ 𝒫 dom ⁡ M
32 11 pweqd ⊢ φ → 𝒫 dom ⁡ M = 𝒫 𝒫 X
33 32 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M → 𝒫 dom ⁡ M = 𝒫 𝒫 X
34 31 33 eleqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M → y ∈ 𝒫 𝒫 X
35 elpwi ⊢ y ∈ 𝒫 𝒫 X → y ⊆ 𝒫 X
36 34 35 syl ⊢ φ ∧ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M → y ⊆ 𝒫 X
37 1 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ Disj w ∈ y w → X ∈ V
38 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ Disj w ∈ y w → H : X ⟶ 0 +∞
39 10 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ Disj w ∈ y w → M : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
40 simplr ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ Disj w ∈ y w → y ⊆ 𝒫 X
41 id ⊢ w = z → w = z
42 41 cbvdisjv ⊢ Disj w ∈ y w ↔ Disj z ∈ y z
43 42 bilani ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ Disj w ∈ y w → Disj z ∈ y z
44 37 38 3 39 40 43 psmeasurelem ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
45 44 adantrl ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X ∧ y ≼ ω ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
46 45 ex ⊢ φ ∧ y ⊆ 𝒫 X → y ≼ ω ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
47 30 36 46 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M → y ≼ ω ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
48 47 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M y ≼ ω ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
49 17 29 48 jca31 ⊢ φ → M : dom ⁡ M ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ M ∈ SAlg ∧ M ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M y ≼ ω ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
50 ismea ⊢ M ∈ Meas ↔ M : dom ⁡ M ⟶ 0 +∞ ∧ dom ⁡ M ∈ SAlg ∧ M ⁡ ∅ = 0 ∧ ∀ y ∈ 𝒫 dom ⁡ M y ≼ ω ∧ Disj w ∈ y w → M ⁡ ⋃ y = sum^ ⁡ M ↾ y
51 49 50 sylibr ⊢ φ → M ∈ Meas