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Theorem itg2cn 19118
Description: A sort of absolute continuity of the Lebesgue integral (this is the core of ftc1a 19384 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
Dummy variables  m  y  z  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itg2cn.3 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( S.2 `  F
)  e.  RR )
2 itg2cn.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  C  e.  RR+ )
32rphalfcld 10402 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( C  /  2
)  e.  RR+ )
41, 3ltsubrpd 10418 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  <  ( S.2 `  F
) )
53rpred 10390 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( C  /  2
)  e.  RR )
61, 5resubcld 9211 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  e.  RR )
76, 1ltnled 8966 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2 ) )  <  ( S.2 `  F
)  <->  -.  ( S.2 `  F )  <_  (
( S.2 `  F )  -  ( C  / 
2 ) ) ) )
84, 7mpbid 201 . . . 4  |-  ( ph  ->  -.  ( S.2 `  F
)  <_  ( ( S.2 `  F )  -  ( C  /  2
) ) )
9 itg2cn.1 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  F : RR --> ( 0 [,)  +oo ) )
10 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( F : RR --> ( 0 [,)  +oo )  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `  x )  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
119, 10sylan 457 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
12 elrege0 10746 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( F `  x )  e.  ( 0 [,) 
+oo )  <->  ( ( F `  x )  e.  RR  /\  0  <_ 
( F `  x
) ) )
1311, 12sylib 188 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( F `  x )  e.  RR  /\  0  <_  ( F `  x
) ) )
1413simpld 445 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  RR )
1514rexrd 8881 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e. 
RR* )
1613simprd 449 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  0  <_ 
( F `  x
) )
17 elxrge0 10747 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F `  x )  e.  ( 0 [,] 
+oo )  <->  ( ( F `  x )  e.  RR*  /\  0  <_ 
( F `  x
) ) )
1815, 16, 17sylanbrc 645 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
19 0xr 8878 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  RR*
20 0le0 9827 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <_  0
21 elxrge0 10747 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0  e.  ( 0 [,] 
+oo )  <->  ( 0  e.  RR*  /\  0  <_  0 ) )
2219, 20, 21mpbir2an 886 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  e.  ( 0 [,]  +oo )
23 ifcl 3601 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( F `  x
)  e.  ( 0 [,]  +oo )  /\  0  e.  ( 0 [,]  +oo ) )  ->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
2418, 22, 23sylancl 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 )  e.  ( 0 [,] 
+oo ) )
2524adantlr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  x  e.  RR )  ->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
26 eqid 2283 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) )
2725, 26fmptd 5684 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
28 itg2cl 19087 . . . . . . . . 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 15 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  e. 
RR* )
30 eqid 2283 . . . . . . . 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 5684 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) : NN --> RR* )
32 frn 5395 . . . . . . 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 15 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ran  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) ) ) 
C_  RR* )
346rexrd 8881 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) )  e.  RR* )
35 supxrleub 10645 . . . . . 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 642 . . . . 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 19116 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) ) , 
RR* ,  <  )  =  ( S.2 `  F
) )
3938breq1d 4033 . . . . 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 5389 . . . . . . 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 15 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN  |->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  n , 
( F `  x
) ,  0 ) ) ) )  Fn  NN )
42 breq1 4026 . . . . . . . 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 5668 . . . . . . 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 4027 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  =  m  ->  (
( F `  x
)  <_  n  <->  ( F `  x )  <_  m
) )
4544ifbid 3583 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  m  ->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 )  =  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) )
4645mpteq2dv 4107 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  m  ->  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  n ,  ( F `  x ) ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )
4746fveq2d 5529 . . . . . . . . . 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 5539 . . . . . . . . . 10  |-  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  e. 
_V
4947, 30, 48fvmpt 5602 . . . . . . . . 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 4033 . . . . . . . 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 2575 . . . . . . 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 252 . . . . . 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 15 . . . . 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 274 . . . 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 291 . . 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 2554 . . 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 203 . 2  |-  ( ph  ->  E. m  e.  NN  -.  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 ) ) )  <_ 
( ( S.2 `  F
)  -  ( C  /  2 ) ) )
589adantr 451 . . . . . 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 451 . . . . . 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 451 . . . . . 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 451 . . . . . 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 732 . . . . . 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 733 . . . . . . 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 5525 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  ( F `  x )  =  ( F `  y ) )
6564breq1d 4033 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  (
( F `  x
)  <_  m  <->  ( F `  y )  <_  m
) )
66 eqidd 2284 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  0  =  0 )
6765, 64, 66ifbieq12d 3587 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  if ( ( F `  x )  <_  m ,  ( F `  x ) ,  0 )  =  if ( ( F `  y
)  <_  m , 
( F `  y
) ,  0 ) )
6867cbvmptv 4111 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( ( F `  x
)  <_  m , 
( F `  x
) ,  0 ) )  =  ( y  e.  RR  |->  if ( ( F `  y
)  <_  m , 
( F `  y
) ,  0 ) )
6968fveq2i 5528 . . . . . . . 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 4030 . . . . . . 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 295 . . . . . 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 19117 . . . . 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 1687 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  (
x  e.  u  <->  y  e.  u ) )
7473, 64, 66ifbieq12d 3587 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x ) ,  0 )  =  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) )
7574cbvmptv 4111 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  u ,  ( F `  x
) ,  0 ) )  =  ( y  e.  RR  |->  if ( y  e.  u ,  ( F `  y
) ,  0 ) )
7675fveq2i 5528 . . . . . . . . 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 4030 . . . . . . . 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 303 . . . . . . 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 2567 . . . . . 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 2568 . . . . 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 203 . . . 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 598 . . 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 2667 . 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 14 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 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544    C_ wss 3152   ifcif 3565   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   dom cdm 4689   ran crn 4690    Fn wfn 5250   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   supcsup 7193   RRcr 8736   0cc0 8737    +oocpnf 8864   RR*cxr 8866    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037    / cdiv 9423   NNcn 9746   2c2 9795   RR+crp 10354   [,)cico 10658   [,]cicc 10659   volcvol 18823  MblFncmbf 18969   S.2citg2 18971
This theorem is referenced by:  itgcn  19197
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-cc 8061  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  ax-addf 8816
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-disj 3994  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-ofr 6079  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-omul 6484  df-er 6660  df-map 6774  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-fi 7165  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-acn 7575  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-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-ioo 10660  df-ioc 10661  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-rlim 11963  df-sum 12159  df-rest 13327  df-topgen 13344  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-top 16636  df-bases 16638  df-topon 16639  df-cmp 17114  df-ovol 18824  df-vol 18825  df-mbf 18975  df-itg1 18976  df-itg2 18977  df-0p 19025
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