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Theorem vitalilem2

Description: Lemma for vitali . (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses vitali.1 ˙=xy|x01y01xy
vitali.2 S=01/˙
vitali.3 φFFnS
vitali.4 φzSzFzz
vitali.5 φG:1-1 onto11
vitali.6 T=ns|sGnranF
vitali.7 φ¬ranF𝒫domvol
Assertion vitalilem2 φranF0101mTmmTm12

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vitali.1 ˙=xy|x01y01xy
2 vitali.2 S=01/˙
3 vitali.3 φFFnS
4 vitali.4 φzSzFzz
5 vitali.5 φG:1-1 onto11
6 vitali.6 T=ns|sGnranF
7 vitali.7 φ¬ranF𝒫domvol
8 neeq1 v˙=zv˙z
9 1 vitalilem1 ˙Er01
10 erdm ˙Er01dom˙=01
11 9 10 ax-mp dom˙=01
12 11 eleq2i vdom˙v01
13 ecdmn0 vdom˙v˙
14 12 13 bitr3i v01v˙
15 14 biimpi v01v˙
16 2 8 15 ectocl zSz
17 16 adantl φzSz
18 sseq1 w˙=zw˙01z01
19 9 a1i w01˙Er01
20 19 ecss w01w˙01
21 2 18 20 ectocl zSz01
22 21 adantl φzSz01
23 22 sseld φzSFzzFz01
24 17 23 embantd φzSzFzzFz01
25 24 ralimdva φzSzFzzzSFz01
26 4 25 mpd φzSFz01
27 ffnfv F:S01FFnSzSFz01
28 3 26 27 sylanbrc φF:S01
29 28 frnd φranF01
30 5 adantr φv01G:1-1 onto11
31 f1ocnv G:1-1 onto11G-1:111-1 onto
32 f1of G-1:111-1 ontoG-1:11
33 30 31 32 3syl φv01G-1:11
34 simpr φv01v01
35 34 14 sylib φv01v˙
36 neeq1 z=v˙zv˙
37 fveq2 z=v˙Fz=Fv˙
38 id z=v˙z=v˙
39 37 38 eleq12d z=v˙FzzFv˙v˙
40 36 39 imbi12d z=v˙zFzzv˙Fv˙v˙
41 4 adantr φv01zSzFzz
42 ovex 01V
43 erex ˙Er0101V˙V
44 9 42 43 mp2 ˙V
45 44 ecelqsi v01v˙01/˙
46 45 adantl φv01v˙01/˙
47 46 2 eleqtrrdi φv01v˙S
48 40 41 47 rspcdva φv01v˙Fv˙v˙
49 35 48 mpd φv01Fv˙v˙
50 fvex Fv˙V
51 vex vV
52 50 51 elec Fv˙v˙v˙Fv˙
53 oveq12 x=vy=Fv˙xy=vFv˙
54 53 eleq1d x=vy=Fv˙xyvFv˙
55 54 1 brab2a v˙Fv˙v01Fv˙01vFv˙
56 52 55 bitri Fv˙v˙v01Fv˙01vFv˙
57 49 56 sylib φv01v01Fv˙01vFv˙
58 57 simprd φv01vFv˙
59 elicc01 v01v0vv1
60 34 59 sylib φv01v0vv1
61 60 simp1d φv01v
62 57 simpld φv01v01Fv˙01
63 62 simprd φv01Fv˙01
64 elicc01 Fv˙01Fv˙0Fv˙Fv˙1
65 63 64 sylib φv01Fv˙0Fv˙Fv˙1
66 65 simp1d φv01Fv˙
67 61 66 resubcld φv01vFv˙
68 66 61 resubcld φv01Fv˙v
69 1red φv011
70 60 simp2d φv010v
71 66 61 subge02d φv010vFv˙vFv˙
72 70 71 mpbid φv01Fv˙vFv˙
73 65 simp3d φv01Fv˙1
74 68 66 69 72 73 letrd φv01Fv˙v1
75 68 69 lenegd φv01Fv˙v11Fv˙v
76 74 75 mpbid φv011Fv˙v
77 66 recnd φv01Fv˙
78 61 recnd φv01v
79 77 78 negsubdi2d φv01Fv˙v=vFv˙
80 76 79 breqtrd φv011vFv˙
81 65 simp2d φv010Fv˙
82 61 66 subge02d φv010Fv˙vFv˙v
83 81 82 mpbid φv01vFv˙v
84 60 simp3d φv01v1
85 67 61 69 83 84 letrd φv01vFv˙1
86 neg1rr 1
87 1re 1
88 86 87 elicc2i vFv˙11vFv˙1vFv˙vFv˙1
89 67 80 85 88 syl3anbrc φv01vFv˙11
90 58 89 elind φv01vFv˙11
91 33 90 ffvelcdmd φv01G-1vFv˙
92 oveq1 s=vsGG-1vFv˙=vGG-1vFv˙
93 92 eleq1d s=vsGG-1vFv˙ranFvGG-1vFv˙ranF
94 f1ocnvfv2 G:1-1 onto11vFv˙11GG-1vFv˙=vFv˙
95 5 90 94 syl2an2r φv01GG-1vFv˙=vFv˙
96 95 oveq2d φv01vGG-1vFv˙=vvFv˙
97 78 77 nncand φv01vvFv˙=Fv˙
98 96 97 eqtrd φv01vGG-1vFv˙=Fv˙
99 fnfvelrn FFnSv˙SFv˙ranF
100 3 47 99 syl2an2r φv01Fv˙ranF
101 98 100 eqeltrd φv01vGG-1vFv˙ranF
102 93 61 101 elrabd φv01vs|sGG-1vFv˙ranF
103 fveq2 n=G-1vFv˙Gn=GG-1vFv˙
104 103 oveq2d n=G-1vFv˙sGn=sGG-1vFv˙
105 104 eleq1d n=G-1vFv˙sGnranFsGG-1vFv˙ranF
106 105 rabbidv n=G-1vFv˙s|sGnranF=s|sGG-1vFv˙ranF
107 reex V
108 107 rabex s|sGG-1vFv˙ranFV
109 106 6 108 fvmpt G-1vFv˙TG-1vFv˙=s|sGG-1vFv˙ranF
110 91 109 syl φv01TG-1vFv˙=s|sGG-1vFv˙ranF
111 102 110 eleqtrrd φv01vTG-1vFv˙
112 fveq2 m=G-1vFv˙Tm=TG-1vFv˙
113 112 eliuni G-1vFv˙vTG-1vFv˙vmTm
114 91 111 113 syl2anc φv01vmTm
115 114 ex φv01vmTm
116 115 ssrdv φ01mTm
117 eliun xmTmmxTm
118 fveq2 n=mGn=Gm
119 118 oveq2d n=msGn=sGm
120 119 eleq1d n=msGnranFsGmranF
121 120 rabbidv n=ms|sGnranF=s|sGmranF
122 107 rabex s|sGmranFV
123 121 6 122 fvmpt mTm=s|sGmranF
124 123 adantl φmTm=s|sGmranF
125 124 eleq2d φmxTmxs|sGmranF
126 125 biimpa φmxTmxs|sGmranF
127 oveq1 s=xsGm=xGm
128 127 eleq1d s=xsGmranFxGmranF
129 128 elrab xs|sGmranFxxGmranF
130 126 129 sylib φmxTmxxGmranF
131 130 simpld φmxTmx
132 86 a1i φmxTm1
133 iccssre 1111
134 86 87 133 mp2an 11
135 f1of G:1-1 onto11G:11
136 5 135 syl φG:11
137 136 ffvelcdmda φmGm11
138 137 elin2d φmGm11
139 134 138 sselid φmGm
140 139 adantr φmxTmGm
141 138 adantr φmxTmGm11
142 86 87 elicc2i Gm11Gm1GmGm1
143 141 142 sylib φmxTmGm1GmGm1
144 143 simp2d φmxTm1Gm
145 29 ad2antrr φmxTmranF01
146 130 simprd φmxTmxGmranF
147 145 146 sseldd φmxTmxGm01
148 elicc01 xGm01xGm0xGmxGm1
149 147 148 sylib φmxTmxGm0xGmxGm1
150 149 simp2d φmxTm0xGm
151 131 140 subge0d φmxTm0xGmGmx
152 150 151 mpbid φmxTmGmx
153 132 140 131 144 152 letrd φmxTm1x
154 peano2re GmGm+1
155 140 154 syl φmxTmGm+1
156 2re 2
157 156 a1i φmxTm2
158 149 simp3d φmxTmxGm1
159 1red φmxTm1
160 131 140 159 lesubadd2d φmxTmxGm1xGm+1
161 158 160 mpbid φmxTmxGm+1
162 143 simp3d φmxTmGm1
163 140 159 159 162 leadd1dd φmxTmGm+11+1
164 df-2 2=1+1
165 163 164 breqtrrdi φmxTmGm+12
166 131 155 157 161 165 letrd φmxTmx2
167 86 156 elicc2i x12x1xx2
168 131 153 166 167 syl3anbrc φmxTmx12
169 168 rexlimdva2 φmxTmx12
170 117 169 biimtrid φxmTmx12
171 170 ssrdv φmTm12
172 29 116 171 3jca φranF0101mTmmTm12