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Theorem psmeasurelem

Description: M applied to a disjoint union of subsets of its domain is the sum of M applied to such subset. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses psmeasurelem.x ⊢ φ → X ∈ V
psmeasurelem.h ⊢ φ → H : X ⟶ 0 +∞
psmeasurelem.m ⊢ M = x ∈ 𝒫 X ⟼ sum^ ⁡ H ↾ x
psmeasurelem.mf ⊢ φ → M : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
psmeasurelem.y ⊢ φ → Y ⊆ 𝒫 X
psmeasurelem.dj ⊢ φ → Disj y ∈ Y y
Assertion psmeasurelem ⊢ φ → M ⁡ ⋃ Y = sum^ ⁡ M ↾ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psmeasurelem.x ⊢ φ → X ∈ V
2 psmeasurelem.h ⊢ φ → H : X ⟶ 0 +∞
3 psmeasurelem.m ⊢ M = x ∈ 𝒫 X ⟼ sum^ ⁡ H ↾ x
4 psmeasurelem.mf ⊢ φ → M : 𝒫 X ⟶ 0 +∞
5 psmeasurelem.y ⊢ φ → Y ⊆ 𝒫 X
6 psmeasurelem.dj ⊢ φ → Disj y ∈ Y y
7 1 pwexd ⊢ φ → 𝒫 X ∈ V
8 ssexg ⊢ Y ⊆ 𝒫 X ∧ 𝒫 X ∈ V → Y ∈ V
9 5 7 8 syl2anc ⊢ φ → Y ∈ V
10 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → y ∈ Y
11 uniiun ⊢ ⋃ Y = ⋃ y ∈ Y y
12 elpwg ⊢ Y ∈ V → Y ∈ 𝒫 𝒫 X ↔ Y ⊆ 𝒫 X
13 9 12 syl ⊢ φ → Y ∈ 𝒫 𝒫 X ↔ Y ⊆ 𝒫 X
14 5 13 mpbird ⊢ φ → Y ∈ 𝒫 𝒫 X
15 pwpwuni ⊢ Y ∈ V → Y ∈ 𝒫 𝒫 X ↔ ⋃ Y ∈ 𝒫 X
16 9 15 syl ⊢ φ → Y ∈ 𝒫 𝒫 X ↔ ⋃ Y ∈ 𝒫 X
17 14 16 mpbid ⊢ φ → ⋃ Y ∈ 𝒫 X
18 17 elpwid ⊢ φ → ⋃ Y ⊆ X
19 2 18 fssresd ⊢ φ → H ↾ ⋃ Y : ⋃ Y ⟶ 0 +∞
20 9 10 11 19 6 sge0iun ⊢ φ → sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y = sum^ ⁡ y ∈ Y ⟼ sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ↾ y
21 reseq2 ⊢ x = ⋃ Y → H ↾ x = H ↾ ⋃ Y
22 21 fveq2d ⊢ x = ⋃ Y → sum^ ⁡ H ↾ x = sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y
23 fvexd ⊢ φ → sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ∈ V
24 3 22 17 23 fvmptd3 ⊢ φ → M ⁡ ⋃ Y = sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y
25 4 5 fssresd ⊢ φ → M ↾ Y : Y ⟶ 0 +∞
26 25 feqmptd ⊢ φ → M ↾ Y = y ∈ Y ⟼ M ↾ Y ⁡ y
27 fvres ⊢ y ∈ Y → M ↾ Y ⁡ y = M ⁡ y
28 10 27 syl ⊢ φ ∧ y ∈ Y → M ↾ Y ⁡ y = M ⁡ y
29 reseq2 ⊢ x = y → H ↾ x = H ↾ y
30 29 fveq2d ⊢ x = y → sum^ ⁡ H ↾ x = sum^ ⁡ H ↾ y
31 5 sselda ⊢ φ ∧ y ∈ Y → y ∈ 𝒫 X
32 fvexd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → sum^ ⁡ H ↾ y ∈ V
33 3 30 31 32 fvmptd3 ⊢ φ ∧ y ∈ Y → M ⁡ y = sum^ ⁡ H ↾ y
34 elssuni ⊢ y ∈ Y → y ⊆ ⋃ Y
35 resabs1 ⊢ y ⊆ ⋃ Y → H ↾ ⋃ Y ↾ y = H ↾ y
36 34 35 syl ⊢ y ∈ Y → H ↾ ⋃ Y ↾ y = H ↾ y
37 36 eqcomd ⊢ y ∈ Y → H ↾ y = H ↾ ⋃ Y ↾ y
38 37 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ Y → H ↾ y = H ↾ ⋃ Y ↾ y
39 38 fveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ Y → sum^ ⁡ H ↾ y = sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ↾ y
40 28 33 39 3eqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → M ↾ Y ⁡ y = sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ↾ y
41 40 mpteq2dva ⊢ φ → y ∈ Y ⟼ M ↾ Y ⁡ y = y ∈ Y ⟼ sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ↾ y
42 26 41 eqtrd ⊢ φ → M ↾ Y = y ∈ Y ⟼ sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ↾ y
43 42 fveq2d ⊢ φ → sum^ ⁡ M ↾ Y = sum^ ⁡ y ∈ Y ⟼ sum^ ⁡ H ↾ ⋃ Y ↾ y
44 20 24 43 3eqtr4d ⊢ φ → M ⁡ ⋃ Y = sum^ ⁡ M ↾ Y