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Theorem itg2cn 19066
Description: A sort of absolute continuity of the Lebesgue integral (this is the core of ftc1a 19332 which is about actual absolute continuity). (Contributed by Mario Carneiro, 1-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itg2cn.1  |-  ( ph  ->  F : RR --> ( 0 [,)  +oo ) )
itg2cn.2  |-  ( ph  ->  F  e. MblFn )
itg2cn.3  |-  ( ph  ->  ( S.2 `  F
)  e.  RR )
itg2cn.4  |-  ( ph  ->  C  e.  RR+ )
Assertion
Ref Expression
itg2cn  |-  ( ph  ->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
) )
Distinct variable groups:    u, d, x, C    F, d, u, x    ph, u, x
Allowed substitution hint:    ph( d)

Proof of Theorem itg2cn
StepHypRef Expression
1 itg2cn.3 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( S.2 `  F
)  e.  RR )
2 itg2cn.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  C  e.  RR+ )
32rphalfcld 10355 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( C  /  2
)  e.  RR+ )
41, 3ltsubrpd 10371 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  <  ( S.2 `  F
) )
53rpred 10343 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( C  /  2
)  e.  RR )
61, 5resubcld 9165 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  e.  RR )
76, 1ltnled 8920 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2 ) )  <  ( S.2 `  F
)  <->  -.  ( S.2 `  F )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) ) ) )
84, 7mpbid 203 . . . 4  |-  ( ph  ->  -.  ( S.2 `  F
)  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) )
9 itg2cn.1 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  F : RR --> ( 0 [,)  +oo ) )
10 ffvelrn 5583 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( F : RR --> ( 0 [,)  +oo )  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `  x )  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
119, 10sylan 459 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
12 elrege0 10698 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( F `  x )  e.  ( 0 [,) 
+oo )  <->  ( ( F `  x )  e.  RR  /\  0  <_ 
( F `  x
) ) )
1311, 12sylib 190 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( F `  x )  e.  RR  /\  0  <_  ( F `  x
) ) )
1413simpld 447 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  RR )
1514rexrd 8835 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e. 
RR* )
1613simprd 451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  0  <_ 
( F `  x
) )
17 elxrge0 10699 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F `  x )  e.  ( 0 [,] 
+oo )  <->  ( ( F `  x )  e.  RR*  /\  0  <_ 
( F `  x
) ) )
1815, 16, 17sylanbrc 648 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
19 0xr 8832 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  RR*
20 0le0 9781 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <_  0
21 elxrge0 10699 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0  e.  ( 0 [,] 
+oo )  <->  ( 0  e.  RR*  /\  0  <_  0 ) )
2219, 20, 21mpbir2an 891 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  e.  ( 0 [,]  +oo )
23 ifcl 3561 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( F `  x
)  e.  ( 0 [,]  +oo )  /\  0  e.  ( 0 [,]  +oo ) )  ->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
2418, 22, 23sylancl 646 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 )  e.  ( 0 [,] 
+oo ) )
2524adantlr 698 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  x  e.  RR )  ->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
26 eqid 2256 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) )
2725, 26fmptd 5604 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
28 itg2cl 19035 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo )  ->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  e. 
RR* )
2927, 28syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  e. 
RR* )
30 eqid 2256 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) )  =  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) )
3129, 30fmptd 5604 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) : NN --> RR* )
32 frn 5319 . . . . . . 7  |-  ( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) : NN --> RR*  ->  ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) 
C_  RR* )
3331, 32syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) 
C_  RR* )
346rexrd 8835 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  e.  RR* )
35 supxrleub 10597 . . . . . 6  |-  ( ( ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) 
C_  RR*  /\  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) )  e. 
RR* )  ->  ( sup ( ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) ,  RR* ,  <  )  <_  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  <->  A. z  e.  ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) z  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2 ) ) ) )
3633, 34, 35syl2anc 645 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( sup ( ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) , 
RR* ,  <  )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  <->  A. z  e.  ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) z  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2 ) ) ) )
37 itg2cn.2 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  F  e. MblFn )
389, 37, 1itg2cnlem1 19064 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) ,  RR* ,  <  )  =  ( S.2 `  F
) )
3938breq1d 3993 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( sup ( ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) , 
RR* ,  <  )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  <-> 
( S.2 `  F )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2 ) ) ) )
40 ffn 5313 . . . . . . 7  |-  ( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) : NN --> RR*  ->  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) )  Fn  NN )
4131, 40syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) )  Fn  NN )
42 breq1 3986 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  ( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) `
 m )  -> 
( z  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) )  <->  ( (
n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) `  m )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) ) ) )
4342ralrn 5588 . . . . . . 7  |-  ( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) )  Fn  NN  ->  ( A. z  e.  ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) z  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) )  <->  A. m  e.  NN  ( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) `
 m )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) ) )
44 breq2 3987 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  =  m  ->  (
( F `  x
)  <_  n  <->  ( F `  x )  <_  m
) )
4544ifbid 3543 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  m  ->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 )  =  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) )
4645mpteq2dv 4067 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  m  ->  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )
4746fveq2d 5448 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  m  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  =  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) )
48 fvex 5458 . . . . . . . . . 10  |-  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  e. 
_V
4947, 30, 48fvmpt 5522 . . . . . . . . 9  |-  ( m  e.  NN  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) `  m )  =  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) )
5049breq1d 3993 . . . . . . . 8  |-  ( m  e.  NN  ->  (
( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) `
 m )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  <-> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) ) )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) ) ) )
5150ralbiia 2548 . . . . . . 7  |-  ( A. m  e.  NN  (
( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) `  m )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) )  <->  A. m  e.  NN  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
5243, 51syl6bb 254 . . . . . 6  |-  ( ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) )  Fn  NN  ->  ( A. z  e.  ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) z  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) )  <->  A. m  e.  NN  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) ) )
5341, 52syl 17 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A. z  e. 
ran  (  n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) z  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) )  <->  A. m  e.  NN  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) ) )
5436, 39, 533bitr3d 276 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) )  <->  A. m  e.  NN  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) ) )
558, 54mtbid 293 . . 3  |-  ( ph  ->  -.  A. m  e.  NN  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
56 rexnal 2527 . . 3  |-  ( E. m  e.  NN  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) ) )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) )  <->  -.  A. m  e.  NN  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
5755, 56sylibr 205 . 2  |-  ( ph  ->  E. m  e.  NN  -.  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
589adantr 453 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  F : RR --> ( 0 [,)  +oo ) )
5937adantr 453 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  F  e. MblFn )
601adantr 453 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  ( S.2 `  F
)  e.  RR )
612adantr 453 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  C  e.  RR+ )
62 simprl 735 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  m  e.  NN )
63 simprr 736 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
64 fveq2 5444 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  ( F `  x )  =  ( F `  y ) )
6564breq1d 3993 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  (
( F `  x
)  <_  m  <->  ( F `  y )  <_  m
) )
66 eqidd 2257 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  0  =  0 )
6765, 64, 66ifbieq12d 3547 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 )  =  if ( ( F `  y
)  <_  m , 
( F `  y
) ,  0 ) )
6867cbvmptv 4071 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) )  =  ( y  e.  RR  |->  if ( ( F `  y
)  <_  m , 
( F `  y
) ,  0 ) )
6968fveq2i 5447 . . . . . . . 8  |-  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  =  ( S.2 `  (
y  e.  RR  |->  if ( ( F `  y )  <_  m ,  ( F `  y ) ,  0 ) ) )
7069breq1i 3990 . . . . . . 7  |-  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) ) )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) )  <->  ( S.2 `  ( y  e.  RR  |->  if ( ( F `  y )  <_  m ,  ( F `  y ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
7163, 70sylnib 297 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  -.  ( S.2 `  ( y  e.  RR  |->  if ( ( F `  y )  <_  m ,  ( F `  y ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
7258, 59, 60, 61, 62, 71itg2cnlem2 19065 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) ) )  <  C
) )
73 elequ1 1831 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  (
x  e.  u  <->  y  e.  u ) )
7473, 64, 66ifbieq12d 3547 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x ) ,  0 )  =  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) )
7574cbvmptv 4071 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) )  =  ( y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) )
7675fveq2i 5447 . . . . . . . . 9  |-  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  =  ( S.2 `  (
y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y ) ,  0 ) ) )
7776breq1i 3990 . . . . . . . 8  |-  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C  <->  ( S.2 `  ( y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) ) )  <  C
)
7877imbi2i 305 . . . . . . 7  |-  ( ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
)  <->  ( ( vol `  u )  <  d  ->  ( S.2 `  (
y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y ) ,  0 ) ) )  < 
C ) )
7978ralbii 2540 . . . . . 6  |-  ( A. u  e.  dom  vol (
( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
)  <->  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) ) )  <  C
) )
8079rexbii 2541 . . . . 5  |-  ( E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u )  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <  C )  <->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u )  <  d  ->  ( S.2 `  ( y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y ) ,  0 ) ) )  <  C ) )
8172, 80sylibr 205 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( m  e.  NN  /\  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) ) )  ->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
) )
8281expr 601 . . 3  |-  ( (
ph  /\  m  e.  NN )  ->  ( -.  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  ->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
) ) )
8382rexlimdva 2640 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. m  e.  NN  -.  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  ->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
) ) )
8457, 83mpd 16 1  |-  ( ph  ->  E. d  e.  RR+  A. u  e.  dom  vol ( ( vol `  u
)  <  d  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) ) )  <  C
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 5    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360    = wceq 1619    e. wcel 1621   A.wral 2516   E.wrex 2517    C_ wss 3113   ifcif 3525   class class class wbr 3983    e. cmpt 4037   dom cdm 4647   ran crn 4648    Fn wfn 4654   -->wf 4655   ` cfv 4659  (class class class)co 5778   supcsup 7147   RRcr 8690   0cc0 8691    +oocpnf 8818   RR*cxr 8820    < clt 8821    <_ cle 8822    - cmin 8991    / cdiv 9377   NNcn 9700   2c2 9749   RR+crp 10307   [,)cico 10610   [,]cicc 10611   volcvol 18771  MblFncmbf 18917   S.2citg2 18919
This theorem is referenced by:  itgcn  19145
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1927  ax-ext 2237  ax-rep 4091  ax-sep 4101  ax-nul 4109  ax-pow 4146  ax-pr 4172  ax-un 4470  ax-inf2 7296  ax-cc 8015  ax-cnex 8747  ax-resscn 8748  ax-1cn 8749  ax-icn 8750  ax-addcl 8751  ax-addrcl 8752  ax-mulcl 8753  ax-mulrcl 8754  ax-mulcom 8755  ax-addass 8756  ax-mulass 8757  ax-distr 8758  ax-i2m1 8759  ax-1ne0 8760  ax-1rid 8761  ax-rnegex 8762  ax-rrecex 8763  ax-cnre 8764  ax-pre-lttri 8765  ax-pre-lttrn 8766  ax-pre-ltadd 8767  ax-pre-mulgt0 8768  ax-pre-sup 8769  ax-addf 8770
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 940  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1884  df-eu 2121  df-mo 2122  df-clab 2243  df-cleq 2249  df-clel 2252  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2422  df-ral 2521  df-rex 2522  df-reu 2523  df-rmo 2524  df-rab 2525  df-v 2759  df-sbc 2953  df-csb 3043  df-dif 3116  df-un 3118  df-in 3120  df-ss 3127  df-pss 3129  df-nul 3417  df-if 3526  df-pw 3587  df-sn 3606  df-pr 3607  df-tp 3608  df-op 3609  df-uni 3788  df-int 3823  df-iun 3867  df-disj 3954  df-br 3984  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-tr 4074  df-eprel 4263  df-id 4267  df-po 4272  df-so 4273  df-fr 4310  df-se 4311  df-we 4312  df-ord 4353  df-on 4354  df-lim 4355  df-suc 4356  df-om 4615  df-xp 4661  df-rel 4662  df-cnv 4663  df-co 4664  df-dm 4665  df-rn 4666  df-res 4667  df-ima 4668  df-fun 4669  df-fn 4670  df-f 4671  df-f1 4672  df-fo 4673  df-f1o 4674  df-fv 4675  df-isom 4676  df-ov 5781  df-oprab 5782  df-mpt2 5783  df-of 5998  df-ofr 5999  df-1st 6042  df-2nd 6043  df-iota 6211  df-riota 6258  df-recs 6342  df-rdg 6377  df-1o 6433  df-2o 6434  df-oadd 6437  df-omul 6438  df-er 6614  df-map 6728  df-pm 6729  df-en 6818  df-dom 6819  df-sdom 6820  df-fin 6821  df-fi 7119  df-sup 7148  df-oi 7179  df-card 7526  df-acn 7529  df-cda 7748  df-pnf 8823  df-mnf 8824  df-xr 8825  df-ltxr 8826  df-le 8827  df-sub 8993  df-neg 8994  df-div 9378  df-n 9701  df-2 9758  df-3 9759  df-n0 9919  df-z 9978  df-uz 10184  df-q 10270  df-rp 10308  df-xneg 10405  df-xadd 10406  df-xmul 10407  df-ioo 10612  df-ioc 10613  df-ico 10614  df-icc 10615  df-fz 10735  df-fzo 10823  df-fl 10877  df-seq 10999  df-exp 11057  df-hash 11290  df-cj 11535  df-re 11536  df-im 11537  df-sqr 11671  df-abs 11672  df-clim 11913  df-rlim 11914  df-sum 12110  df-rest 13275  df-topgen 13292  df-xmet 16321  df-met 16322  df-bl 16323  df-mopn 16324  df-top 16584  df-bases 16586  df-topon 16587  df-cmp 17062  df-ovol 18772  df-vol 18773  df-mbf 18923  df-itg1 18924  df-itg2 18925  df-0p 18973
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