Metamath Proof Explorer


Theorem volmeas

Description: The Lebesgue measure is a measure. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Oct-2017)

Ref Expression
Assertion volmeas volmeasuresdomvol

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 volf vol:domvol0+∞
2 fvssunirn sigAlgebraransigAlgebra
3 dmvlsiga domvolsigAlgebra
4 2 3 sselii domvolransigAlgebra
5 0elsiga domvolransigAlgebradomvol
6 4 5 ax-mp domvol
7 mblvol domvolvol=vol*
8 6 7 ax-mp vol=vol*
9 ovol0 vol*=0
10 8 9 eqtri vol=0
11 simpr x𝒫domvolxωDisjyxyxFinxFin
12 nfv yx𝒫domvol
13 nfv yxω
14 nfdisj1 yDisjyxy
15 13 14 nfan yxωDisjyxy
16 12 15 nfan yx𝒫domvolxωDisjyxy
17 nfv yxFin
18 16 17 nfan yx𝒫domvolxωDisjyxyxFin
19 elpwi x𝒫domvolxdomvol
20 19 ad3antrrr x𝒫domvolxωDisjyxyxFinyxxdomvol
21 simpr x𝒫domvolxωDisjyxyxFinyxyx
22 20 21 sseldd x𝒫domvolxωDisjyxyxFinyxydomvol
23 22 ex x𝒫domvolxωDisjyxyxFinyxydomvol
24 18 23 ralrimi x𝒫domvolxωDisjyxyxFinyxydomvol
25 simplrr x𝒫domvolxωDisjyxyxFinDisjyxy
26 uniiun x=yxy
27 26 fveq2i volx=volyxy
28 volfiniune xFinyxydomvolDisjyxyvolyxy=*yxvoly
29 27 28 eqtrid xFinyxydomvolDisjyxyvolx=*yxvoly
30 11 24 25 29 syl3anc x𝒫domvolxωDisjyxyxFinvolx=*yxvoly
31 bren xff:1-1 ontox
32 nfv nx𝒫domvolf:1-1 ontox
33 nfcv _nvoly
34 nfcv _yvolfn
35 nfcv _nx
36 nfcv _n
37 nfcv _nf
38 fveq2 y=fnvoly=volfn
39 simpl x𝒫domvolf:1-1 ontoxx𝒫domvol
40 simpr x𝒫domvolf:1-1 ontoxf:1-1 ontox
41 eqidd x𝒫domvolf:1-1 ontoxnfn=fn
42 1 a1i x𝒫domvolf:1-1 ontoxyxvol:domvol0+∞
43 39 19 syl x𝒫domvolf:1-1 ontoxxdomvol
44 43 sselda x𝒫domvolf:1-1 ontoxyxydomvol
45 42 44 ffvelcdmd x𝒫domvolf:1-1 ontoxyxvoly0+∞
46 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 45 esumf1o x𝒫domvolf:1-1 ontox*yxvoly=*nvolfn
47 46 adantlr x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontox*yxvoly=*nvolfn
48 19 ad3antrrr x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxnxdomvol
49 f1of f:1-1 ontoxf:x
50 49 adantl x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxf:x
51 50 ffvelcdmda x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxnfnx
52 48 51 sseldd x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxnfndomvol
53 52 ralrimiva x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxnfndomvol
54 simpr x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxf:1-1 ontox
55 simplrr x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxDisjyxy
56 id f:1-1 ontoxf:1-1 ontox
57 simpr f:1-1 ontoxy=fny=fn
58 56 57 disjrdx f:1-1 ontoxDisjnfnDisjyxy
59 58 biimpar f:1-1 ontoxDisjyxyDisjnfn
60 54 55 59 syl2anc x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxDisjnfn
61 voliune nfndomvolDisjnfnvolnfn=*nvolfn
62 53 60 61 syl2anc x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxvolnfn=*nvolfn
63 f1ofo f:1-1 ontoxf:ontox
64 63 57 iunrdx f:1-1 ontoxnfn=yxy
65 64 26 eqtr4di f:1-1 ontoxnfn=x
66 65 fveq2d f:1-1 ontoxvolnfn=volx
67 66 adantl x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxvolnfn=volx
68 47 62 67 3eqtr2rd x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxvolx=*yxvoly
69 68 ex x𝒫domvolxωDisjyxyf:1-1 ontoxvolx=*yxvoly
70 69 exlimdv x𝒫domvolxωDisjyxyff:1-1 ontoxvolx=*yxvoly
71 70 imp x𝒫domvolxωDisjyxyff:1-1 ontoxvolx=*yxvoly
72 31 71 sylan2b x𝒫domvolxωDisjyxyxvolx=*yxvoly
73 brdom2 xωxωxω
74 73 biimpi xωxωxω
75 isfinite2 xωxFin
76 ensymb xωωx
77 nnenom ω
78 entr ωωxx
79 77 78 mpan ωxx
80 76 79 sylbi xωx
81 75 80 orim12i xωxωxFinx
82 74 81 syl xωxFinx
83 82 ad2antrl x𝒫domvolxωDisjyxyxFinx
84 30 72 83 mpjaodan x𝒫domvolxωDisjyxyvolx=*yxvoly
85 84 ex x𝒫domvolxωDisjyxyvolx=*yxvoly
86 85 rgen x𝒫domvolxωDisjyxyvolx=*yxvoly
87 ismeas domvolransigAlgebravolmeasuresdomvolvol:domvol0+∞vol=0x𝒫domvolxωDisjyxyvolx=*yxvoly
88 4 87 ax-mp volmeasuresdomvolvol:domvol0+∞vol=0x𝒫domvolxωDisjyxyvolx=*yxvoly
89 1 10 86 88 mpbir3an volmeasuresdomvol