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Theorem itgparts 19931
Description: Integration by parts. If  B (
x ) is the derivative of  A ( x ) and  D ( x ) is the derivative of  C ( x ), and  E  =  ( A  x.  B ) ( X ) and  F  =  ( A  x.  B ) ( Y ), then under suitable integrability and differentiability assumptions, the integral of  A  x.  D from  X to  Y is equal to  F  -  E minus the integral of  B  x.  C. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itgparts.x  |-  ( ph  ->  X  e.  RR )
itgparts.y  |-  ( ph  ->  Y  e.  RR )
itgparts.le  |-  ( ph  ->  X  <_  Y )
itgparts.a  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  A )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC ) )
itgparts.c  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  C )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC ) )
itgparts.b  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  B )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
itgparts.d  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  D )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
itgparts.ad  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( A  x.  D
) )  e.  L ^1 )
itgparts.bc  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( B  x.  C
) )  e.  L ^1 )
itgparts.da  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  A ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  B ) )
itgparts.dc  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  C ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  D ) )
itgparts.e  |-  ( (
ph  /\  x  =  X )  ->  ( A  x.  C )  =  E )
itgparts.f  |-  ( (
ph  /\  x  =  Y )  ->  ( A  x.  C )  =  F )
Assertion
Ref Expression
itgparts  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( A  x.  D )  _d x  =  ( ( F  -  E )  -  S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C )  _d x ) )
Distinct variable groups:    ph, x    x, X    x, Y    x, E    x, F
Allowed substitution hints:    A( x)    B( x)    C( x)    D( x)

Proof of Theorem itgparts
Dummy variable  t is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itgparts.b . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  B )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
2 cncff 18923 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  B )  e.  ( ( X (,) Y )
-cn-> CC )  ->  (
x  e.  ( X (,) Y )  |->  B ) : ( X (,) Y ) --> CC )
31, 2syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  B ) : ( X (,) Y ) --> CC )
4 eqid 2436 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  B )  =  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  B )
54fmpt 5890 . . . . . . 7  |-  ( A. x  e.  ( X (,) Y ) B  e.  CC  <->  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  B ) : ( X (,) Y
) --> CC )
63, 5sylibr 204 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( X (,) Y ) B  e.  CC )
76r19.21bi 2804 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  B  e.  CC )
8 ioossicc 10996 . . . . . . 7  |-  ( X (,) Y )  C_  ( X [,] Y )
98sseli 3344 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( X (,) Y )  ->  x  e.  ( X [,] Y
) )
10 itgparts.c . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  C )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC ) )
11 cncff 18923 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  C )  e.  ( ( X [,] Y )
-cn-> CC )  ->  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  C ) : ( X [,] Y ) --> CC )
1210, 11syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  C ) : ( X [,] Y ) --> CC )
13 eqid 2436 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  C )  =  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  C )
1413fmpt 5890 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  ( X [,] Y ) C  e.  CC  <->  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  C ) : ( X [,] Y
) --> CC )
1512, 14sylibr 204 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( X [,] Y ) C  e.  CC )
1615r19.21bi 2804 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X [,] Y ) )  ->  C  e.  CC )
179, 16sylan2 461 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  C  e.  CC )
187, 17mulcld 9108 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( B  x.  C )  e.  CC )
19 itgparts.bc . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( B  x.  C
) )  e.  L ^1 )
2018, 19itgcl 19675 . . 3  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C )  _d x  e.  CC )
21 itgparts.a . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  A )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC ) )
22 cncff 18923 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  A )  e.  ( ( X [,] Y )
-cn-> CC )  ->  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  A ) : ( X [,] Y ) --> CC )
2321, 22syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  A ) : ( X [,] Y ) --> CC )
24 eqid 2436 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  A )  =  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  A )
2524fmpt 5890 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  ( X [,] Y ) A  e.  CC  <->  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  A ) : ( X [,] Y
) --> CC )
2623, 25sylibr 204 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( X [,] Y ) A  e.  CC )
2726r19.21bi 2804 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X [,] Y ) )  ->  A  e.  CC )
289, 27sylan2 461 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  A  e.  CC )
29 itgparts.d . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  D )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
30 cncff 18923 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  D )  e.  ( ( X (,) Y )
-cn-> CC )  ->  (
x  e.  ( X (,) Y )  |->  D ) : ( X (,) Y ) --> CC )
3129, 30syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  D ) : ( X (,) Y ) --> CC )
32 eqid 2436 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  D )  =  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  D )
3332fmpt 5890 . . . . . . 7  |-  ( A. x  e.  ( X (,) Y ) D  e.  CC  <->  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  D ) : ( X (,) Y
) --> CC )
3431, 33sylibr 204 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( X (,) Y ) D  e.  CC )
3534r19.21bi 2804 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  D  e.  CC )
3628, 35mulcld 9108 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( A  x.  D )  e.  CC )
37 itgparts.ad . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( A  x.  D
) )  e.  L ^1 )
3836, 37itgcl 19675 . . 3  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( A  x.  D )  _d x  e.  CC )
3920, 38pncan2d 9413 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C
)  _d x  +  S. ( X (,) Y
) ( A  x.  D )  _d x )  -  S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C
)  _d x )  =  S. ( X (,) Y ) ( A  x.  D )  _d x )
4018, 19, 36, 37itgadd 19716 . . . 4  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) )  _d x  =  ( S. ( X (,) Y
) ( B  x.  C )  _d x  +  S. ( X (,) Y ) ( A  x.  D )  _d x ) )
41 fveq2 5728 . . . . . . 7  |-  ( x  =  t  ->  (
( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  x
)  =  ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  t ) )
42 nfcv 2572 . . . . . . 7  |-  F/_ t
( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  x
)
43 nfcv 2572 . . . . . . . . 9  |-  F/_ x RR
44 nfcv 2572 . . . . . . . . 9  |-  F/_ x  _D
45 nfmpt1 4298 . . . . . . . . 9  |-  F/_ x
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  ( A  x.  C
) )
4643, 44, 45nfov 6104 . . . . . . . 8  |-  F/_ x
( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) )
47 nfcv 2572 . . . . . . . 8  |-  F/_ x
t
4846, 47nffv 5735 . . . . . . 7  |-  F/_ x
( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  t
)
4941, 42, 48cbvitg 19667 . . . . . 6  |-  S. ( X (,) Y ) ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  x
)  _d x  =  S. ( X (,) Y ) ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  t )  _d t
50 itgparts.x . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  X  e.  RR )
51 itgparts.y . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  Y  e.  RR )
52 itgparts.le . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  X  <_  Y )
53 ax-resscn 9047 . . . . . . . . . . 11  |-  RR  C_  CC
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  RR  C_  CC )
55 iccssre 10992 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( X  e.  RR  /\  Y  e.  RR )  ->  ( X [,] Y
)  C_  RR )
5650, 51, 55syl2anc 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( X [,] Y
)  C_  RR )
5727, 16mulcld 9108 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X [,] Y ) )  ->  ( A  x.  C )  e.  CC )
58 eqid 2436 . . . . . . . . . . 11  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
5958tgioo2 18834 . . . . . . . . . 10  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
60 iccntr 18852 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( X  e.  RR  /\  Y  e.  RR )  ->  ( ( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( X [,] Y ) )  =  ( X (,) Y
) )
6150, 51, 60syl2anc 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( X [,] Y ) )  =  ( X (,) Y
) )
6254, 56, 57, 59, 58, 61dvmptntr 19857 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) )  =  ( RR  _D  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) )
63 reex 9081 . . . . . . . . . . . 12  |-  RR  e.  _V
6463prid1 3912 . . . . . . . . . . 11  |-  RR  e.  { RR ,  CC }
6564a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  RR  e.  { RR ,  CC } )
6654, 56, 27, 59, 58, 61dvmptntr 19857 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  A ) )  =  ( RR  _D  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  A ) ) )
67 itgparts.da . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  A ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  B ) )
6866, 67eqtr3d 2470 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X (,) Y )  |->  A ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  B ) )
6954, 56, 16, 59, 58, 61dvmptntr 19857 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  C ) )  =  ( RR  _D  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  C ) ) )
70 itgparts.dc . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  C ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  D ) )
7169, 70eqtr3d 2470 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X (,) Y )  |->  C ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  D ) )
7265, 28, 7, 68, 17, 35, 71dvmptmul 19847 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( A  x.  C ) ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( ( B  x.  C
)  +  ( D  x.  A ) ) ) )
7335, 28mulcomd 9109 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( D  x.  A )  =  ( A  x.  D ) )
7473oveq2d 6097 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( ( B  x.  C )  +  ( D  x.  A ) )  =  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) ) )
7574mpteq2dva 4295 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( ( B  x.  C )  +  ( D  x.  A ) ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( ( B  x.  C
)  +  ( A  x.  D ) ) ) )
7662, 72, 753eqtrd 2472 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( ( B  x.  C
)  +  ( A  x.  D ) ) ) )
7758addcn 18895 . . . . . . . . . 10  |-  +  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld ) )  Cn  ( TopOpen
` fld
) )
7877a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  +  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld )
)  Cn  ( TopOpen ` fld )
) )
7958mulcn 18897 . . . . . . . . . . 11  |-  x.  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld ) )  Cn  ( TopOpen
` fld
) )
8079a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  x.  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld )
)  Cn  ( TopOpen ` fld )
) )
81 resmpt 5191 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( X (,) Y ) 
C_  ( X [,] Y )  ->  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  C )  |`  ( X (,) Y ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  C ) )
828, 81ax-mp 8 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  C )  |`  ( X (,) Y ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  C )
83 rescncf 18927 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( X (,) Y ) 
C_  ( X [,] Y )  ->  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  C )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC )  ->  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  C )  |`  ( X (,) Y ) )  e.  ( ( X (,) Y ) -cn-> CC ) ) )
848, 10, 83mpsyl 61 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  C )  |`  ( X (,) Y ) )  e.  ( ( X (,) Y )
-cn-> CC ) )
8582, 84syl5eqelr 2521 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  C )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
8658, 80, 1, 85cncfmpt2f 18944 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( B  x.  C
) )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
87 resmpt 5191 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( X (,) Y ) 
C_  ( X [,] Y )  ->  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  A )  |`  ( X (,) Y ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  A ) )
888, 87ax-mp 8 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  A )  |`  ( X (,) Y ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  A )
89 rescncf 18927 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( X (,) Y ) 
C_  ( X [,] Y )  ->  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  A )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC )  ->  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  A )  |`  ( X (,) Y ) )  e.  ( ( X (,) Y ) -cn-> CC ) ) )
908, 21, 89mpsyl 61 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  A )  |`  ( X (,) Y ) )  e.  ( ( X (,) Y )
-cn-> CC ) )
9188, 90syl5eqelr 2521 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  A )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
9258, 80, 91, 29cncfmpt2f 18944 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( A  x.  D
) )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
9358, 78, 86, 92cncfmpt2f 18944 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) ) )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
9476, 93eqeltrd 2510 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) )  e.  ( ( X (,) Y
) -cn-> CC ) )
9518, 19, 36, 37ibladd 19712 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X (,) Y ) 
|->  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) ) )  e.  L ^1 )
9676, 95eqeltrd 2510 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) )  e.  L ^1 )
9758, 80, 21, 10cncfmpt2f 18944 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  ( A  x.  C
) )  e.  ( ( X [,] Y
) -cn-> CC ) )
9850, 51, 52, 94, 96, 97ftc2 19928 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  t )  _d t  =  ( ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  Y )  -  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  ( A  x.  C
) ) `  X
) ) )
9949, 98syl5eq 2480 . . . . 5  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  x )  _d x  =  ( ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  Y )  -  (
( x  e.  ( X [,] Y ) 
|->  ( A  x.  C
) ) `  X
) ) )
10076fveq1d 5730 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  x
)  =  ( ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( ( B  x.  C
)  +  ( A  x.  D ) ) ) `  x ) )
101100adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) ) `
 x )  =  ( ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D
) ) ) `  x ) )
102 simpr 448 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  x  e.  ( X (,) Y ) )
103 ovex 6106 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) )  e. 
_V
104 eqid 2436 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) ) )  =  ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D
) ) )
105104fvmpt2 5812 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  ( X (,) Y )  /\  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) )  e.  _V )  ->  ( ( x  e.  ( X (,) Y
)  |->  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D
) ) ) `  x )  =  ( ( B  x.  C
)  +  ( A  x.  D ) ) )
106102, 103, 105sylancl 644 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( (
x  e.  ( X (,) Y )  |->  ( ( B  x.  C
)  +  ( A  x.  D ) ) ) `  x )  =  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D
) ) )
107101, 106eqtrd 2468 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( X (,) Y ) )  ->  ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) ) `
 x )  =  ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) ) )
108107itgeq2dv 19673 . . . . 5  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( ( RR  _D  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) ) `  x )  _d x  =  S. ( X (,) Y
) ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D
) )  _d x )
10950rexrd 9134 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  X  e.  RR* )
11051rexrd 9134 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  Y  e.  RR* )
111 ubicc2 11014 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  RR*  /\  Y  e.  RR*  /\  X  <_  Y )  ->  Y  e.  ( X [,] Y
) )
112109, 110, 52, 111syl3anc 1184 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  Y  e.  ( X [,] Y ) )
113 ovex 6106 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  x.  C )  e. 
_V
114113ax-gen 1555 . . . . . . . . 9  |-  A. x
( A  x.  C
)  e.  _V
115 csbexg 3261 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Y  e.  RR  /\  A. x ( A  x.  C )  e.  _V )  ->  [_ Y  /  x ]_ ( A  x.  C
)  e.  _V )
11651, 114, 115sylancl 644 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  [_ Y  /  x ]_ ( A  x.  C
)  e.  _V )
117 eqid 2436 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) )  =  ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) )
118117fvmpts 5807 . . . . . . . 8  |-  ( ( Y  e.  ( X [,] Y )  /\  [_ Y  /  x ]_ ( A  x.  C
)  e.  _V )  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  Y )  =  [_ Y  /  x ]_ ( A  x.  C )
)
119112, 116, 118syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  Y )  =  [_ Y  /  x ]_ ( A  x.  C )
)
120 itgparts.f . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  =  Y )  ->  ( A  x.  C )  =  F )
12151, 120csbied 3293 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  [_ Y  /  x ]_ ( A  x.  C
)  =  F )
122119, 121eqtrd 2468 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  Y )  =  F )
123 lbicc2 11013 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  RR*  /\  Y  e.  RR*  /\  X  <_  Y )  ->  X  e.  ( X [,] Y
) )
124109, 110, 52, 123syl3anc 1184 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  ( X [,] Y ) )
125 csbexg 3261 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  RR  /\  A. x ( A  x.  C )  e.  _V )  ->  [_ X  /  x ]_ ( A  x.  C
)  e.  _V )
12650, 114, 125sylancl 644 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  [_ X  /  x ]_ ( A  x.  C
)  e.  _V )
127117fvmpts 5807 . . . . . . . 8  |-  ( ( X  e.  ( X [,] Y )  /\  [_ X  /  x ]_ ( A  x.  C
)  e.  _V )  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  X )  =  [_ X  /  x ]_ ( A  x.  C )
)
128124, 126, 127syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  X )  =  [_ X  /  x ]_ ( A  x.  C )
)
129 itgparts.e . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  =  X )  ->  ( A  x.  C )  =  E )
13050, 129csbied 3293 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  [_ X  /  x ]_ ( A  x.  C
)  =  E )
131128, 130eqtrd 2468 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  X )  =  E )
132122, 131oveq12d 6099 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( x  e.  ( X [,] Y )  |->  ( A  x.  C ) ) `
 Y )  -  ( ( x  e.  ( X [,] Y
)  |->  ( A  x.  C ) ) `  X ) )  =  ( F  -  E
) )
13399, 108, 1323eqtr3d 2476 . . . 4  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( ( B  x.  C )  +  ( A  x.  D ) )  _d x  =  ( F  -  E ) )
13440, 133eqtr3d 2470 . . 3  |-  ( ph  ->  ( S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C )  _d x  +  S. ( X (,) Y ) ( A  x.  D
)  _d x )  =  ( F  -  E ) )
135134oveq1d 6096 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C
)  _d x  +  S. ( X (,) Y
) ( A  x.  D )  _d x )  -  S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C
)  _d x )  =  ( ( F  -  E )  -  S. ( X (,) Y
) ( B  x.  C )  _d x ) )
13639, 135eqtr3d 2470 1  |-  ( ph  ->  S. ( X (,) Y ) ( A  x.  D )  _d x  =  ( ( F  -  E )  -  S. ( X (,) Y ) ( B  x.  C )  _d x ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359   A.wal 1549    = wceq 1652    e. wcel 1725   A.wral 2705   _Vcvv 2956   [_csb 3251    C_ wss 3320   {cpr 3815   class class class wbr 4212    e. cmpt 4266   ran crn 4879    |` cres 4880   -->wf 5450   ` cfv 5454  (class class class)co 6081   CCcc 8988   RRcr 8989    + caddc 8993    x. cmul 8995   RR*cxr 9119    <_ cle 9121    - cmin 9291   (,)cioo 10916   [,]cicc 10919   TopOpenctopn 13649   topGenctg 13665  ℂfldccnfld 16703   intcnt 17081    Cn ccn 17288    tX ctx 17592   -cn->ccncf 18906   L ^1cibl 19509   S.citg 19510    _D cdv 19750
This theorem is referenced by:  itgsinexplem1  27724
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2417  ax-rep 4320  ax-sep 4330  ax-nul 4338  ax-pow 4377  ax-pr 4403  ax-un 4701  ax-inf2 7596  ax-cc 8315  ax-cnex 9046  ax-resscn 9047  ax-1cn 9048  ax-icn 9049  ax-addcl 9050  ax-addrcl 9051  ax-mulcl 9052  ax-mulrcl 9053  ax-mulcom 9054  ax-addass 9055  ax-mulass 9056  ax-distr 9057  ax-i2m1 9058  ax-1ne0 9059  ax-1rid 9060  ax-rnegex 9061  ax-rrecex 9062  ax-cnre 9063  ax-pre-lttri 9064  ax-pre-lttrn 9065  ax-pre-ltadd 9066  ax-pre-mulgt0 9067  ax-pre-sup 9068  ax-addf 9069  ax-mulf 9070
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2285  df-mo 2286  df-clab 2423  df-cleq 2429  df-clel 2432  df-nfc 2561  df-ne 2601  df-nel 2602  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2958  df-sbc 3162  df-csb 3252  df-dif 3323  df-un 3325  df-in 3327  df-ss 3334  df-pss 3336  df-nul 3629  df-if 3740  df-pw 3801  df-sn 3820  df-pr 3821  df-tp 3822  df-op 3823  df-uni 4016  df-int 4051  df-iun 4095  df-iin 4096  df-disj 4183  df-br 4213  df-opab 4267  df-mpt 4268  df-tr 4303  df-eprel 4494  df-id 4498  df-po 4503  df-so 4504  df-fr 4541  df-se 4542  df-we 4543  df-ord 4584  df-on 4585  df-lim 4586  df-suc 4587  df-om 4846  df-xp 4884  df-rel 4885  df-cnv 4886  df-co 4887  df-dm 4888  df-rn 4889  df-res 4890  df-ima 4891  df-iota 5418  df-fun 5456  df-fn 5457  df-f 5458  df-f1 5459  df-fo 5460  df-f1o 5461  df-fv 5462  df-isom 5463  df-ov 6084  df-oprab 6085  df-mpt2 6086  df-of 6305  df-ofr 6306  df-1st 6349  df-2nd 6350  df-riota 6549  df-recs 6633  df-rdg 6668  df-1o 6724  df-2o 6725  df-oadd 6728  df-omul 6729  df-er 6905  df-map 7020  df-pm 7021  df-ixp 7064  df-en 7110  df-dom 7111  df-sdom 7112  df-fin 7113  df-fi 7416  df-sup 7446  df-oi 7479  df-card 7826  df-acn 7829  df-cda 8048  df-pnf 9122  df-mnf 9123  df-xr 9124  df-ltxr 9125  df-le 9126  df-sub 9293  df-neg 9294  df-div 9678  df-nn 10001  df-2 10058  df-3 10059  df-4 10060  df-5 10061  df-6 10062  df-7 10063  df-8 10064  df-9 10065  df-10 10066  df-n0 10222  df-z 10283  df-dec 10383  df-uz 10489  df-q 10575  df-rp 10613  df-xneg 10710  df-xadd 10711  df-xmul 10712  df-ioo 10920  df-ioc 10921  df-ico 10922  df-icc 10923  df-fz 11044  df-fzo 11136  df-fl 11202  df-mod 11251  df-seq 11324  df-exp 11383  df-hash 11619  df-cj 11904  df-re 11905  df-im 11906  df-sqr 12040  df-abs 12041  df-clim 12282  df-rlim 12283  df-sum 12480  df-struct 13471  df-ndx 13472  df-slot 13473  df-base 13474  df-sets 13475  df-ress 13476  df-plusg 13542  df-mulr 13543  df-starv 13544  df-sca 13545  df-vsca 13546  df-tset 13548  df-ple 13549  df-ds 13551  df-unif 13552  df-hom 13553  df-cco 13554  df-rest 13650  df-topn 13651  df-topgen 13667  df-pt 13668  df-prds 13671  df-xrs 13726  df-0g 13727  df-gsum 13728  df-qtop 13733  df-imas 13734  df-xps 13736  df-mre 13811  df-mrc 13812  df-acs 13814  df-mnd 14690  df-submnd 14739  df-mulg 14815  df-cntz 15116  df-cmn 15414  df-psmet 16694  df-xmet 16695  df-met 16696  df-bl 16697  df-mopn 16698  df-fbas 16699  df-fg 16700  df-cnfld 16704  df-top 16963  df-bases 16965  df-topon 16966  df-topsp 16967  df-cld 17083  df-ntr 17084  df-cls 17085  df-nei 17162  df-lp 17200  df-perf 17201  df-cn 17291  df-cnp 17292  df-haus 17379  df-cmp 17450  df-tx 17594  df-hmeo 17787  df-fil 17878  df-fm 17970  df-flim 17971  df-flf 17972  df-xms 18350  df-ms 18351  df-tms 18352  df-cncf 18908  df-ovol 19361  df-vol 19362  df-mbf 19512  df-itg1 19513  df-itg2 19514  df-ibl 19515  df-itg 19516  df-0p 19562  df-limc 19753  df-dv 19754
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