MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  i1f1 Unicode version

Theorem i1f1 19045
Description: Base case simple functions are indicator functions of measurable sets. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
i1f1.1  |-  F  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  1 ,  0 ) )
Assertion
Ref Expression
i1f1  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  F  e.  dom  S.1 )
Distinct variable group:    x, A
Allowed substitution hint:    F( x)

Proof of Theorem i1f1
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 i1f1.1 . . . . . 6  |-  F  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  1 ,  0 ) )
21i1f1lem 19044 . . . . 5  |-  ( F : RR --> { 0 ,  1 }  /\  ( A  e.  dom  vol 
->  ( `' F " { 1 } )  =  A ) )
32simpli 444 . . . 4  |-  F : RR
--> { 0 ,  1 }
4 0re 8838 . . . . 5  |-  0  e.  RR
5 1re 8837 . . . . 5  |-  1  e.  RR
6 prssi 3771 . . . . 5  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  { 0 ,  1 }  C_  RR )
74, 5, 6mp2an 653 . . . 4  |-  { 0 ,  1 }  C_  RR
8 fss 5397 . . . 4  |-  ( ( F : RR --> { 0 ,  1 }  /\  { 0 ,  1 } 
C_  RR )  ->  F : RR --> RR )
93, 7, 8mp2an 653 . . 3  |-  F : RR
--> RR
109a1i 10 . 2  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  F : RR --> RR )
11 prfi 7131 . . 3  |-  { 0 ,  1 }  e.  Fin
12 1ex 8833 . . . . . . . 8  |-  1  e.  _V
1312prid2 3735 . . . . . . 7  |-  1  e.  { 0 ,  1 }
14 c0ex 8832 . . . . . . . 8  |-  0  e.  _V
1514prid1 3734 . . . . . . 7  |-  0  e.  { 0 ,  1 }
1613, 15keepel 3622 . . . . . 6  |-  if ( x  e.  A , 
1 ,  0 )  e.  { 0 ,  1 }
1716a1i 10 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  x  e.  RR )  ->  if ( x  e.  A ,  1 ,  0 )  e. 
{ 0 ,  1 } )
1817, 1fmptd 5684 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  F : RR --> { 0 ,  1 } )
19 frn 5395 . . . 4  |-  ( F : RR --> { 0 ,  1 }  ->  ran 
F  C_  { 0 ,  1 } )
2018, 19syl 15 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ran  F  C_  { 0 ,  1 } )
21 ssfi 7083 . . 3  |-  ( ( { 0 ,  1 }  e.  Fin  /\  ran  F  C_  { 0 ,  1 } )  ->  ran  F  e.  Fin )
2211, 20, 21sylancr 644 . 2  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ran  F  e.  Fin )
233, 19ax-mp 8 . . . . . . . . . . 11  |-  ran  F  C_ 
{ 0 ,  1 }
24 df-pr 3647 . . . . . . . . . . . 12  |-  { 0 ,  1 }  =  ( { 0 }  u.  { 1 } )
25 uncom 3319 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( { 0 }  u.  {
1 } )  =  ( { 1 }  u.  { 0 } )
2624, 25eqtri 2303 . . . . . . . . . . 11  |-  { 0 ,  1 }  =  ( { 1 }  u.  { 0 } )
2723, 26sseqtri 3210 . . . . . . . . . 10  |-  ran  F  C_  ( { 1 }  u.  { 0 } )
28 ssdif 3311 . . . . . . . . . 10  |-  ( ran 
F  C_  ( {
1 }  u.  {
0 } )  -> 
( ran  F  \  {
0 } )  C_  ( ( { 1 }  u.  { 0 } )  \  {
0 } ) )
2927, 28ax-mp 8 . . . . . . . . 9  |-  ( ran 
F  \  { 0 } )  C_  (
( { 1 }  u.  { 0 } )  \  { 0 } )
30 difun2 3533 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( { 1 }  u.  { 0 } )  \  { 0 } )  =  ( { 1 }  \  { 0 } )
31 difss 3303 . . . . . . . . . 10  |-  ( { 1 }  \  {
0 } )  C_  { 1 }
3230, 31eqsstri 3208 . . . . . . . . 9  |-  ( ( { 1 }  u.  { 0 } )  \  { 0 } ) 
C_  { 1 }
3329, 32sstri 3188 . . . . . . . 8  |-  ( ran 
F  \  { 0 } )  C_  { 1 }
3433sseli 3176 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  ( ran  F  \  { 0 } )  ->  y  e.  {
1 } )
35 elsni 3664 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  { 1 }  ->  y  =  1 )
3634, 35syl 15 . . . . . 6  |-  ( y  e.  ( ran  F  \  { 0 } )  ->  y  =  1 )
3736sneqd 3653 . . . . 5  |-  ( y  e.  ( ran  F  \  { 0 } )  ->  { y }  =  { 1 } )
3837imaeq2d 5012 . . . 4  |-  ( y  e.  ( ran  F  \  { 0 } )  ->  ( `' F " { y } )  =  ( `' F " { 1 } ) )
392simpri 448 . . . . 5  |-  ( A  e.  dom  vol  ->  ( `' F " { 1 } )  =  A )
4039adantr 451 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( `' F " { 1 } )  =  A )
4138, 40sylan9eqr 2337 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  y  e.  ( ran  F  \  {
0 } ) )  ->  ( `' F " { y } )  =  A )
42 simpll 730 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  y  e.  ( ran  F  \  {
0 } ) )  ->  A  e.  dom  vol )
4341, 42eqeltrd 2357 . 2  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  y  e.  ( ran  F  \  {
0 } ) )  ->  ( `' F " { y } )  e.  dom  vol )
4441fveq2d 5529 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  y  e.  ( ran  F  \  {
0 } ) )  ->  ( vol `  ( `' F " { y } ) )  =  ( vol `  A
) )
45 simplr 731 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  y  e.  ( ran  F  \  {
0 } ) )  ->  ( vol `  A
)  e.  RR )
4644, 45eqeltrd 2357 . 2  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  ( vol `  A
)  e.  RR )  /\  y  e.  ( ran  F  \  {
0 } ) )  ->  ( vol `  ( `' F " { y } ) )  e.  RR )
4710, 22, 43, 46i1fd 19036 1  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  F  e.  dom  S.1 )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684    \ cdif 3149    u. cun 3150    C_ wss 3152   ifcif 3565   {csn 3640   {cpr 3641    e. cmpt 4077   `'ccnv 4688   dom cdm 4689   ran crn 4690   "cima 4692   -->wf 5251   ` cfv 5255   Fincfn 6863   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738   volcvol 18823   S.1citg1 18970
This theorem is referenced by:  itg11  19046  itg2const  19095
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-of 6078  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-2o 6480  df-oadd 6483  df-er 6660  df-map 6774  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-cda 7794  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-xadd 10453  df-ioo 10660  df-ico 10662  df-icc 10663  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-fl 10925  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-clim 11962  df-sum 12159  df-xmet 16373  df-met 16374  df-ovol 18824  df-vol 18825  df-mbf 18975  df-itg1 18976
  Copyright terms: Public domain W3C validator