Metamath Proof Explorer


Theorem hoicvrrex

Description: Any subset of the multidimensional reals can be covered by a countable set of half-open intervals, see Definition 115A (b) of Fremlin1 p. 29. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses hoicvrrex.fi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ Fin )
hoicvrrex.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โІ ( โ„ โ†‘m ๐‘‹ ) )
Assertion hoicvrrex ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘– โˆˆ ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†‘m โ„• ) ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hoicvrrex.fi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ Fin )
2 hoicvrrex.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โІ ( โ„ โ†‘m ๐‘‹ ) )
3 nnre โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„ )
4 3 renegcld โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ - ๐‘— โˆˆ โ„ )
5 opelxpi โŠข ( ( - ๐‘— โˆˆ โ„ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„ ) โ†’ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ โˆˆ ( โ„ ร— โ„ ) )
6 4 3 5 syl2anc โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ โˆˆ ( โ„ ร— โ„ ) )
7 6 ad2antlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ โˆˆ ( โ„ ร— โ„ ) )
8 eqid โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
9 7 8 fmptd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„ ร— โ„ ) )
10 reex โŠข โ„ โˆˆ V
11 10 10 xpex โŠข ( โ„ ร— โ„ ) โˆˆ V
12 11 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„ ร— โ„ ) โˆˆ V )
13 elmapg โŠข ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โˆˆ V โˆง ๐‘‹ โˆˆ Fin ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โˆˆ ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†” ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„ ร— โ„ ) ) )
14 12 1 13 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โˆˆ ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†” ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„ ร— โ„ ) ) )
15 14 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โˆˆ ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†” ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„ ร— โ„ ) ) )
16 9 15 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โˆˆ ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) )
17 eqid โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
18 16 17 fmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) : โ„• โŸถ ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) )
19 ovex โŠข ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โˆˆ V
20 nnex โŠข โ„• โˆˆ V
21 19 20 elmap โŠข ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆˆ ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†‘m โ„• ) โ†” ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) : โ„• โŸถ ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) )
22 18 21 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆˆ ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†‘m โ„• ) )
23 eqid โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
24 23 1 hoicvr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„ โ†‘m ๐‘‹ ) โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
25 eqidd โŠข ( ๐‘™ = ๐‘˜ โ†’ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ = โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
26 25 cbvmptv โŠข ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
27 26 mpteq2i โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
28 27 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) )
29 28 fveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) )
30 29 coeq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) = ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) )
31 30 fveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
32 31 ixpeq2dv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
33 32 iuneq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘™ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
34 24 33 sseqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„ โ†‘m ๐‘‹ ) โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
35 2 34 sstrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
36 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„• )
37 16 elexd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โˆˆ V )
38 17 fvmpt2 โŠข ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โˆˆ V ) โ†’ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
39 36 37 38 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
40 39 7 fmpt3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„ ร— โ„ ) )
41 40 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„ ร— โ„ ) )
42 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ )
43 41 42 fvovco โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( 1st โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) [,) ( 2nd โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
44 39 fveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
45 44 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
46 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ )
47 opex โŠข โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ โˆˆ V
48 47 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ โˆˆ V )
49 8 fvmpt2 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โˆง โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ โˆˆ V ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โ€˜ ๐‘˜ ) = โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
50 46 48 49 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โ€˜ ๐‘˜ ) = โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
51 50 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) โ€˜ ๐‘˜ ) = โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
52 45 51 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) = โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
53 52 fveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 1st โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( 1st โ€˜ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
54 negex โŠข - ๐‘— โˆˆ V
55 vex โŠข ๐‘— โˆˆ V
56 54 55 op1st โŠข ( 1st โ€˜ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) = - ๐‘—
57 56 a1i โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 1st โ€˜ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) = - ๐‘— )
58 53 57 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 1st โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = - ๐‘— )
59 52 fveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( 2nd โ€˜ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
60 54 55 op2nd โŠข ( 2nd โ€˜ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) = ๐‘—
61 60 a1i โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 2nd โ€˜ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) = ๐‘— )
62 59 61 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 2nd โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ๐‘— )
63 58 62 oveq12d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( 1st โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) [,) ( 2nd โ€˜ ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) = ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) )
64 43 63 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) )
65 64 fveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( vol โ€˜ ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) ) )
66 volico โŠข ( ( - ๐‘— โˆˆ โ„ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„ ) โ†’ ( vol โ€˜ ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) ) = if ( - ๐‘— < ๐‘— , ( ๐‘— โˆ’ - ๐‘— ) , 0 ) )
67 4 3 66 syl2anc โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( vol โ€˜ ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) ) = if ( - ๐‘— < ๐‘— , ( ๐‘— โˆ’ - ๐‘— ) , 0 ) )
68 nnrp โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„+ )
69 neglt โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„+ โ†’ - ๐‘— < ๐‘— )
70 68 69 syl โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ - ๐‘— < ๐‘— )
71 70 iftrued โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ if ( - ๐‘— < ๐‘— , ( ๐‘— โˆ’ - ๐‘— ) , 0 ) = ( ๐‘— โˆ’ - ๐‘— ) )
72 3 recnd โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„‚ )
73 72 72 subnegd โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘— โˆ’ - ๐‘— ) = ( ๐‘— + ๐‘— ) )
74 72 2timesd โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ๐‘— ) = ( ๐‘— + ๐‘— ) )
75 73 74 eqtr4d โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘— โˆ’ - ๐‘— ) = ( 2 ยท ๐‘— ) )
76 67 71 75 3eqtrd โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( vol โ€˜ ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) ) = ( 2 ยท ๐‘— ) )
77 76 ad2antlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( vol โ€˜ ( - ๐‘— [,) ๐‘— ) ) = ( 2 ยท ๐‘— ) )
78 65 77 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( 2 ยท ๐‘— ) )
79 78 prodeq2dv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( 2 ยท ๐‘— ) )
80 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ Fin )
81 2cnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
82 72 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„‚ )
83 81 82 mulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
84 fprodconst โŠข ( ( ๐‘‹ โˆˆ Fin โˆง ( 2 ยท ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( 2 ยท ๐‘— ) = ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
85 80 83 84 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( 2 ยท ๐‘— ) = ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
86 79 85 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
87 86 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) )
88 87 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) ) )
89 20 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„• โˆˆ V )
90 68 ssriv โŠข โ„• โІ โ„+
91 ioorp โŠข ( 0 (,) +โˆž ) = โ„+
92 91 eqcomi โŠข โ„+ = ( 0 (,) +โˆž )
93 90 92 sseqtri โŠข โ„• โІ ( 0 (,) +โˆž )
94 ioossicc โŠข ( 0 (,) +โˆž ) โІ ( 0 [,] +โˆž )
95 93 94 sstri โŠข โ„• โІ ( 0 [,] +โˆž )
96 2nn โŠข 2 โˆˆ โ„•
97 96 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ 2 โˆˆ โ„• )
98 97 36 nnmulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘— ) โˆˆ โ„• )
99 hashcl โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ Fin โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ โ„•0 )
100 1 99 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ โ„•0 )
101 100 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ โ„•0 )
102 nnexpcl โŠข ( ( ( 2 ยท ๐‘— ) โˆˆ โ„• โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) โˆˆ โ„• )
103 98 101 102 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) โˆˆ โ„• )
104 95 103 sselid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) โˆˆ ( 0 [,] +โˆž ) )
105 eqid โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
106 104 105 fmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) : โ„• โŸถ ( 0 [,] +โˆž ) )
107 89 106 sge0xrcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) ) โˆˆ โ„* )
108 pnfxr โŠข +โˆž โˆˆ โ„*
109 108 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ +โˆž โˆˆ โ„* )
110 1nn โŠข 1 โˆˆ โ„•
111 95 110 sselii โŠข 1 โˆˆ ( 0 [,] +โˆž )
112 111 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 [,] +โˆž ) )
113 eqid โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 )
114 112 113 fmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) : โ„• โŸถ ( 0 [,] +โˆž ) )
115 89 114 sge0xrcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) ) โˆˆ โ„* )
116 nnnfi โŠข ยฌ โ„• โˆˆ Fin
117 116 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ โ„• โˆˆ Fin )
118 1rp โŠข 1 โˆˆ โ„+
119 118 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„+ )
120 89 117 119 sge0rpcpnf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) ) = +โˆž )
121 120 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) ) )
122 109 121 xreqled โŠข ( ๐œ‘ โ†’ +โˆž โ‰ค ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) ) )
123 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘— ๐œ‘
124 114 fvmptelcdm โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 [,] +โˆž ) )
125 103 nnge1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ 1 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
126 123 89 124 104 125 sge0lempt โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ 1 ) ) โ‰ค ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) ) )
127 109 115 107 122 126 xrletrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ +โˆž โ‰ค ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) ) )
128 107 127 xrgepnfd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( 2 ยท ๐‘— ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘‹ ) ) ) ) = +โˆž )
129 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ +โˆž = +โˆž )
130 88 128 129 3eqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) )
131 35 130 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
132 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘— ๐‘–
133 nfmpt1 โŠข โ„ฒ ๐‘— ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
134 132 133 nfeq โŠข โ„ฒ ๐‘— ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
135 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐‘–
136 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ โ„•
137 nfmpt1 โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ )
138 136 137 nfmpt โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
139 135 138 nfeq โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) )
140 fveq1 โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) )
141 140 coeq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) = ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) )
142 141 fveq1d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
143 142 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
144 139 143 ixpeq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
145 144 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
146 134 145 iuneq2df โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
147 146 sseq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ†” ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
148 142 fveq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
149 148 a1d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
150 139 149 ralrimi โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
151 150 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
152 151 prodeq2d โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
153 134 152 mpteq2da โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
154 153 fveq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) )
155 154 eqeq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†” +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
156 147 155 anbi12d โŠข ( ๐‘– = ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ†’ ( ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†” ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) ) )
157 156 rspcev โŠข ( ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โˆˆ ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†‘m โ„• ) โˆง ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ โŸจ - ๐‘— , ๐‘— โŸฉ ) ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘– โˆˆ ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†‘m โ„• ) ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
158 22 131 157 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘– โˆˆ ( ( ( โ„ ร— โ„ ) โ†‘m ๐‘‹ ) โ†‘m โ„• ) ( ๐‘Œ โІ โˆช ๐‘— โˆˆ โ„• X ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆง +โˆž = ( ฮฃ^ โ€˜ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†ฆ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘‹ ( vol โ€˜ ( ( [,) โˆ˜ ( ๐‘– โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )