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Theorem volcn

Description: The function formed by restricting a measurable set to a closed interval with a varying endpoint produces an increasing continuous function on the reals. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Aug-2014)

Ref Expression
Hypothesis volcn.1 F = x vol A B x
Assertion volcn A dom vol B F : cn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 volcn.1 F = x vol A B x
2 simpll A dom vol B x A dom vol
3 iccmbl B x B x dom vol
4 3 adantll A dom vol B x B x dom vol
5 inmbl A dom vol B x dom vol A B x dom vol
6 2 4 5 syl2anc A dom vol B x A B x dom vol
7 mblvol A B x dom vol vol A B x = vol * A B x
8 6 7 syl A dom vol B x vol A B x = vol * A B x
9 inss2 A B x B x
10 mblss B x dom vol B x
11 4 10 syl A dom vol B x B x
12 mblvol B x dom vol vol B x = vol * B x
13 4 12 syl A dom vol B x vol B x = vol * B x
14 iccvolcl B x vol B x
15 14 adantll A dom vol B x vol B x
16 13 15 eqeltrrd A dom vol B x vol * B x
17 ovolsscl A B x B x B x vol * B x vol * A B x
18 9 11 16 17 mp3an2i A dom vol B x vol * A B x
19 8 18 eqeltrd A dom vol B x vol A B x
20 19 1 fmptd A dom vol B F :
21 simprr A dom vol B y e + e +
22 oveq12 v = z u = y v u = z y
23 22 ancoms u = y v = z v u = z y
24 23 fveq2d u = y v = z v u = z y
25 24 breq1d u = y v = z v u < e z y < e
26 fveq2 v = z F v = F z
27 fveq2 u = y F u = F y
28 26 27 oveqan12rd u = y v = z F v F u = F z F y
29 28 fveq2d u = y v = z F v F u = F z F y
30 29 breq1d u = y v = z F v F u < e F z F y < e
31 25 30 imbi12d u = y v = z v u < e F v F u < e z y < e F z F y < e
32 oveq12 v = y u = z v u = y z
33 32 ancoms u = z v = y v u = y z
34 33 fveq2d u = z v = y v u = y z
35 34 breq1d u = z v = y v u < e y z < e
36 fveq2 v = y F v = F y
37 fveq2 u = z F u = F z
38 36 37 oveqan12rd u = z v = y F v F u = F y F z
39 38 fveq2d u = z v = y F v F u = F y F z
40 39 breq1d u = z v = y F v F u < e F y F z < e
41 35 40 imbi12d u = z v = y v u < e F v F u < e y z < e F y F z < e
42 ssidd A dom vol B e +
43 recn z z
44 recn y y
45 abssub z y z y = y z
46 43 44 45 syl2anr y z z y = y z
47 46 adantl A dom vol B e + y z z y = y z
48 47 breq1d A dom vol B e + y z z y < e y z < e
49 20 adantr A dom vol B e + F :
50 ffvelrn F : y F y
51 ffvelrn F : z F z
52 50 51 anim12dan F : y z F y F z
53 49 52 sylan A dom vol B e + y z F y F z
54 recn F z F z
55 recn F y F y
56 abssub F z F y F z F y = F y F z
57 54 55 56 syl2anr F y F z F z F y = F y F z
58 53 57 syl A dom vol B e + y z F z F y = F y F z
59 58 breq1d A dom vol B e + y z F z F y < e F y F z < e
60 48 59 imbi12d A dom vol B e + y z z y < e F z F y < e y z < e F y F z < e
61 simpr2 A dom vol B e + y z y z z
62 oveq2 x = z B x = B z
63 62 ineq2d x = z A B x = A B z
64 63 fveq2d x = z vol A B x = vol A B z
65 fvex vol A B z V
66 64 1 65 fvmpt z F z = vol A B z
67 61 66 syl A dom vol B e + y z y z F z = vol A B z
68 simplll A dom vol B e + y z y z A dom vol
69 simplr A dom vol B e + B
70 69 adantr A dom vol B e + y z y z B
71 iccmbl B z B z dom vol
72 70 61 71 syl2anc A dom vol B e + y z y z B z dom vol
73 inmbl A dom vol B z dom vol A B z dom vol
74 68 72 73 syl2anc A dom vol B e + y z y z A B z dom vol
75 mblvol A B z dom vol vol A B z = vol * A B z
76 74 75 syl A dom vol B e + y z y z vol A B z = vol * A B z
77 67 76 eqtrd A dom vol B e + y z y z F z = vol * A B z
78 simpr1 A dom vol B e + y z y z y
79 oveq2 x = y B x = B y
80 79 ineq2d x = y A B x = A B y
81 80 fveq2d x = y vol A B x = vol A B y
82 fvex vol A B y V
83 81 1 82 fvmpt y F y = vol A B y
84 78 83 syl A dom vol B e + y z y z F y = vol A B y
85 simp1 y z y z y
86 iccmbl B y B y dom vol
87 69 85 86 syl2an A dom vol B e + y z y z B y dom vol
88 inmbl A dom vol B y dom vol A B y dom vol
89 68 87 88 syl2anc A dom vol B e + y z y z A B y dom vol
90 mblvol A B y dom vol vol A B y = vol * A B y
91 89 90 syl A dom vol B e + y z y z vol A B y = vol * A B y
92 84 91 eqtrd A dom vol B e + y z y z F y = vol * A B y
93 77 92 oveq12d A dom vol B e + y z y z F z F y = vol * A B z vol * A B y
94 49 adantr A dom vol B e + y z y z F :
95 94 61 ffvelrnd A dom vol B e + y z y z F z
96 77 95 eqeltrrd A dom vol B e + y z y z vol * A B z
97 70 leidd A dom vol B e + y z y z B B
98 simpr3 A dom vol B e + y z y z y z
99 iccss B z B B y z B y B z
100 70 61 97 98 99 syl22anc A dom vol B e + y z y z B y B z
101 sslin B y B z A B y A B z
102 100 101 syl A dom vol B e + y z y z A B y A B z
103 mblss A B z dom vol A B z
104 74 103 syl A dom vol B e + y z y z A B z
105 102 104 sstrd A dom vol B e + y z y z A B y
106 iccssre y z y z
107 78 61 106 syl2anc A dom vol B e + y z y z y z
108 105 107 unssd A dom vol B e + y z y z A B y y z
109 94 78 ffvelrnd A dom vol B e + y z y z F y
110 92 109 eqeltrrd A dom vol B e + y z y z vol * A B y
111 61 78 resubcld A dom vol B e + y z y z z y
112 110 111 readdcld A dom vol B e + y z y z vol * A B y + z - y
113 ovolicc y z y z vol * y z = z y
114 113 adantl A dom vol B e + y z y z vol * y z = z y
115 114 111 eqeltrd A dom vol B e + y z y z vol * y z
116 ovolun A B y vol * A B y y z vol * y z vol * A B y y z vol * A B y + vol * y z
117 105 110 107 115 116 syl22anc A dom vol B e + y z y z vol * A B y y z vol * A B y + vol * y z
118 114 oveq2d A dom vol B e + y z y z vol * A B y + vol * y z = vol * A B y + z - y
119 117 118 breqtrd A dom vol B e + y z y z vol * A B y y z vol * A B y + z - y
120 ovollecl A B y y z vol * A B y + z - y vol * A B y y z vol * A B y + z - y vol * A B y y z
121 108 112 119 120 syl3anc A dom vol B e + y z y z vol * A B y y z
122 70 adantr A dom vol B e + y z y z B y B
123 61 adantr A dom vol B e + y z y z B y z
124 78 adantr A dom vol B e + y z y z B y y
125 simpr A dom vol B e + y z y z B y B y
126 98 adantr A dom vol B e + y z y z B y y z
127 simp2 y z y z z
128 elicc2 B z y B z y B y y z
129 69 127 128 syl2an A dom vol B e + y z y z y B z y B y y z
130 129 adantr A dom vol B e + y z y z B y y B z y B y y z
131 124 125 126 130 mpbir3and A dom vol B e + y z y z B y y B z
132 iccsplit B z y B z B z = B y y z
133 122 123 131 132 syl3anc A dom vol B e + y z y z B y B z = B y y z
134 eqimss B z = B y y z B z B y y z
135 133 134 syl A dom vol B e + y z y z B y B z B y y z
136 78 adantr A dom vol B e + y z y z y B y
137 61 adantr A dom vol B e + y z y z y B z
138 simpr A dom vol B e + y z y z y B y B
139 137 leidd A dom vol B e + y z y z y B z z
140 iccss y z y B z z B z y z
141 136 137 138 139 140 syl22anc A dom vol B e + y z y z y B B z y z
142 ssun4 B z y z B z B y y z
143 141 142 syl A dom vol B e + y z y z y B B z B y y z
144 70 78 135 143 lecasei A dom vol B e + y z y z B z B y y z
145 sslin B z B y y z A B z A B y y z
146 144 145 syl A dom vol B e + y z y z A B z A B y y z
147 indi A B y y z = A B y A y z
148 inss2 A y z y z
149 unss2 A y z y z A B y A y z A B y y z
150 148 149 ax-mp A B y A y z A B y y z
151 147 150 eqsstri A B y y z A B y y z
152 146 151 sstrdi A dom vol B e + y z y z A B z A B y y z
153 ovolss A B z A B y y z A B y y z vol * A B z vol * A B y y z
154 152 108 153 syl2anc A dom vol B e + y z y z vol * A B z vol * A B y y z
155 96 121 112 154 119 letrd A dom vol B e + y z y z vol * A B z vol * A B y + z - y
156 96 110 111 lesubadd2d A dom vol B e + y z y z vol * A B z vol * A B y z y vol * A B z vol * A B y + z - y
157 155 156 mpbird A dom vol B e + y z y z vol * A B z vol * A B y z y
158 93 157 eqbrtrd A dom vol B e + y z y z F z F y z y
159 95 109 resubcld A dom vol B e + y z y z F z F y
160 simplr A dom vol B e + y z y z e +
161 160 rpred A dom vol B e + y z y z e
162 lelttr F z F y z y e F z F y z y z y < e F z F y < e
163 159 111 161 162 syl3anc A dom vol B e + y z y z F z F y z y z y < e F z F y < e
164 158 163 mpand A dom vol B e + y z y z z y < e F z F y < e
165 abssubge0 y z y z z y = z y
166 165 adantl A dom vol B e + y z y z z y = z y
167 166 breq1d A dom vol B e + y z y z z y < e z y < e
168 ovolss A B y A B z A B z vol * A B y vol * A B z
169 102 104 168 syl2anc A dom vol B e + y z y z vol * A B y vol * A B z
170 169 92 77 3brtr4d A dom vol B e + y z y z F y F z
171 109 95 170 abssubge0d A dom vol B e + y z y z F z F y = F z F y
172 171 breq1d A dom vol B e + y z y z F z F y < e F z F y < e
173 164 167 172 3imtr4d A dom vol B e + y z y z z y < e F z F y < e
174 31 41 42 60 173 wlogle A dom vol B e + y z z y < e F z F y < e
175 174 anassrs A dom vol B e + y z z y < e F z F y < e
176 175 ralrimiva A dom vol B e + y z z y < e F z F y < e
177 176 anasss A dom vol B e + y z z y < e F z F y < e
178 177 ancom2s A dom vol B y e + z z y < e F z F y < e
179 breq2 d = e z y < d z y < e
180 179 rspceaimv e + z z y < e F z F y < e d + z z y < d F z F y < e
181 21 178 180 syl2anc A dom vol B y e + d + z z y < d F z F y < e
182 181 ralrimivva A dom vol B y e + d + z z y < d F z F y < e
183 ax-resscn
184 elcncf2 F : cn F : y e + d + z z y < d F z F y < e
185 183 183 184 mp2an F : cn F : y e + d + z z y < d F z F y < e
186 20 182 185 sylanbrc A dom vol B F : cn