MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  itg2gt0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem itg2gt0 23572
Description: If the function 𝐹 is strictly positive on a set of positive measure, then the integral of the function is positive. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itg2gt0.1 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
itg2gt0.2 (𝜑 → 0 < (vol‘𝐴))
itg2gt0.3 (𝜑𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
itg2gt0.4 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
itg2gt0.5 ((𝜑𝑥𝐴) → 0 < (𝐹𝑥))
Assertion
Ref Expression
itg2gt0 (𝜑 → 0 < (∫2𝐹))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥

Proof of Theorem itg2gt0
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itg2gt0.2 . 2 (𝜑 → 0 < (vol‘𝐴))
2 itg2gt0.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
3 iccssxr 12294 . . . . . . . 8 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
4 volf 23343 . . . . . . . . 9 vol:dom vol⟶(0[,]+∞)
54ffvelrni 6398 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) ∈ (0[,]+∞))
63, 5sseldi 3634 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) ∈ ℝ*)
72, 6syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (vol‘𝐴) ∈ ℝ*)
87adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ*)
9 itg2gt0.3 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
10 reex 10065 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ℝ ∈ V
11 fex 6530 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ ℝ ∈ V) → 𝐹 ∈ V)
129, 10, 11sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹 ∈ V)
13 cnvexg 7154 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹 ∈ V → 𝐹 ∈ V)
1412, 13syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐹 ∈ V)
15 imaexg 7145 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹 ∈ V → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ V)
1614, 15syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ V)
1716adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ V)
18 eqid 2651 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))
1917, 18fmptd 6425 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶V)
20 ffn 6083 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶V → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ)
22 fniunfv 6545 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ → 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
2321, 22syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
24 itg2gt0.4 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹 ∈ MblFn)
25 rge0ssre 12318 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
26 fss 6094 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
279, 25, 26sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
28 mbfima 23444 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ MblFn ∧ 𝐹:ℝ⟶ℝ) → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ dom vol)
2924, 27, 28syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ dom vol)
3029adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ dom vol)
3130, 18fmptd 6425 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶dom vol)
3231ffvelrnda 6399 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
3332ralrimiva 2995 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
34 iunmbl 23367 . . . . . . . . . 10 (∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol → 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
3533, 34syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
3623, 35eqeltrrd 2731 . . . . . . . 8 (𝜑 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol)
37 mblss 23345 . . . . . . . 8 ( ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ)
3836, 37syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ)
39 ovolcl 23292 . . . . . . 7 ( ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ → (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ∈ ℝ*)
4038, 39syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ∈ ℝ*)
4140adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ∈ ℝ*)
42 0xr 10124 . . . . . 6 0 ∈ ℝ*
4342a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → 0 ∈ ℝ*)
44 mblvol 23344 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
452, 44syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
46 mblss 23345 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom vol → 𝐴 ⊆ ℝ)
472, 46syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ)
4847sselda 3636 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ)
499ffvelrnda 6399 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ (0[,)+∞))
50 elrege0 12316 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹𝑥) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐹𝑥)))
5149, 50sylib 208 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐹𝑥)))
5251simpld 474 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
5348, 52syldan 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
54 itg2gt0.5 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐴) → 0 < (𝐹𝑥))
55 nnrecl 11328 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐹𝑥)) → ∃𝑘 ∈ ℕ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))
5653, 54, 55syl2anc 694 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑘 ∈ ℕ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))
57 ffn 6083 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) → 𝐹 Fn ℝ)
589, 57syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐹 Fn ℝ)
5958ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐹 Fn ℝ)
60 elpreima 6377 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹 Fn ℝ → (𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
6159, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
6248adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑥 ∈ ℝ)
6362biantrurd 528 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
64 nnrecre 11095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 ∈ ℕ → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
6564adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
6665rexrd 10127 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
6766adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
68 elioopnf 12305 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* → ((𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))))
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))))
7061, 63, 693bitr2d 296 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))))
71 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ)
72 imaexg 7145 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐹 ∈ V → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
7314, 72syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
7473adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
75 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 𝑘 → (1 / 𝑛) = (1 / 𝑘))
7675oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 𝑘 → ((1 / 𝑛)(,)+∞) = ((1 / 𝑘)(,)+∞))
7776imaeq2d 5501 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) = (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
7877, 18fvmptg 6319 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
7971, 74, 78syl2anr 494 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
8079eleq2d 2716 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ↔ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
8153adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
8281biantrurd 528 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑘) < (𝐹𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))))
8370, 80, 823bitr4rd 301 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑘) < (𝐹𝑥) ↔ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8483rexbidva 3078 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥𝐴) → (∃𝑘 ∈ ℕ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8556, 84mpbid 222 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘))
8685ex 449 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑥𝐴 → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
87 eluni2 4472 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ↔ ∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥𝑧)
88 eleq2 2719 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → (𝑥𝑧𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8988rexrn 6401 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
9021, 89syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
9187, 90syl5bb 272 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑥 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
9286, 91sylibrd 249 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥𝐴𝑥 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9392ssrdv 3642 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
94 ovolss 23299 . . . . . . . 8 ((𝐴 ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∧ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ) → (vol*‘𝐴) ≤ (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9593, 38, 94syl2anc 694 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol*‘𝐴) ≤ (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9645, 95eqbrtrd 4707 . . . . . 6 (𝜑 → (vol‘𝐴) ≤ (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9796adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol‘𝐴) ≤ (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
98 mblvol 23344 . . . . . . . . 9 ( ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol → (vol‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9936, 98syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (vol‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
100 peano2nn 11070 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
101100adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
102 nnrecre 11095 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
103101, 102syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
104103rexrd 10127 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ*)
105 nnre 11065 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
106105adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℝ)
107106lep1d 10993 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ≤ (𝑘 + 1))
108 nngt0 11087 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < 𝑘)
109108adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 < 𝑘)
110101nnred 11073 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
111101nngt0d 11102 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 < (𝑘 + 1))
112 lerec 10944 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘) ∧ ((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘 + 1))) → (𝑘 ≤ (𝑘 + 1) ↔ (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘)))
113106, 109, 110, 111, 112syl22anc 1367 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 ≤ (𝑘 + 1) ↔ (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘)))
114107, 113mpbid 222 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘))
115 iooss1 12248 . . . . . . . . . . . . 13 (((1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ* ∧ (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘)) → ((1 / 𝑘)(,)+∞) ⊆ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
116104, 114, 115syl2anc 694 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑘)(,)+∞) ⊆ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
117 imass2 5536 . . . . . . . . . . . 12 (((1 / 𝑘)(,)+∞) ⊆ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ⊆ (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
118116, 117syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ⊆ (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
11971, 73, 78syl2anr 494 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
120 imaexg 7145 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∈ V → (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V)
12114, 120syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V)
122 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (1 / 𝑛) = (1 / (𝑘 + 1)))
123122oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑘 + 1) → ((1 / 𝑛)(,)+∞) = ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
124123imaeq2d 5501 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) = (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
125124, 18fvmptg 6319 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 + 1) ∈ ℕ ∧ (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)) = (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
126100, 121, 125syl2anr 494 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)) = (𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
127118, 119, 1263sstr4d 3681 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)))
128127ralrimiva 2995 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)))
129 volsup 23370 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶dom vol ∧ ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1))) → (vol‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
13031, 128, 129syl2anc 694 . . . . . . . 8 (𝜑 → (vol‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
13199, 130eqtr3d 2687 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
132131adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
13373adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
13471, 133, 78syl2anr 494 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
135134fveq2d 6233 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) = (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
13642a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 ∈ ℝ*)
137 nnrecgt0 11096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < (1 / 𝑘))
138137adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 < (1 / 𝑘))
139 0re 10078 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 0 ∈ ℝ
140 ltle 10164 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((0 ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) ∈ ℝ) → (0 < (1 / 𝑘) → 0 ≤ (1 / 𝑘)))
141139, 65, 140sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (0 < (1 / 𝑘) → 0 ≤ (1 / 𝑘)))
142138, 141mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 ≤ (1 / 𝑘))
143 elxrge0 12319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞) ↔ ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ (1 / 𝑘)))
14466, 142, 143sylanbrc 699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞))
145 0e0iccpnf 12321 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 0 ∈ (0[,]+∞)
146 ifcl 4163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞) ∧ 0 ∈ (0[,]+∞)) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ (0[,]+∞))
147144, 145, 146sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ (0[,]+∞))
148147adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ (0[,]+∞))
149 eqid 2651 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))
150148, 149fmptd 6425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞))
151150adantrr 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞))
152 itg2cl 23544 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ*)
153151, 152syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ*)
154 icossicc 12298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
155 fss 6094 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
1569, 154, 155sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
157 itg2cl 23544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) → (∫2𝐹) ∈ ℝ*)
158156, 157syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (∫2𝐹) ∈ ℝ*)
159158adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (∫2𝐹) ∈ ℝ*)
160 0nrp 11903 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ¬ 0 ∈ ℝ+
161 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
162119, 32eqeltrrd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol)
163162adantrr 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol)
164163adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol)
165161, 139syl6eqelr 2739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ)
16665, 138elrpd 11907 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ+)
167166adantrr 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ+)
168167adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ+)
169 itg2const2 23553 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (1 / 𝑘) ∈ ℝ+) → ((vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ ↔ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ))
170164, 168, 169syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → ((vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ ↔ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ))
171165, 170mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ)
172 elrege0 12316 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((1 / 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 𝑘)))
17365, 142, 172sylanbrc 699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞))
174173adantrr 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞))
175174adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞))
176 itg2const 23552 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) = ((1 / 𝑘) · (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
177164, 171, 175, 176syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) = ((1 / 𝑘) · (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
178161, 177eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 = ((1 / 𝑘) · (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
179 simplrr 818 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
180171, 179elrpd 11907 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ+)
181168, 180rpmulcld 11926 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → ((1 / 𝑘) · (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))) ∈ ℝ+)
182178, 181eqeltrd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 ∈ ℝ+)
183182ex 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) → 0 ∈ ℝ+))
184160, 183mtoi 190 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → ¬ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
185 itg2ge0 23547 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞) → 0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
186151, 185syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
187 xrleloe 12015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((0 ∈ ℝ* ∧ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ*) → (0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ↔ (0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∨ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))))
18842, 153, 187sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ↔ (0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∨ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))))
189186, 188mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∨ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))))
190189ord 391 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (¬ 0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) → 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))))
191184, 190mt3d 140 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
192156adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
19365adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
19458adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝐹 Fn ℝ)
195194, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
196195biimpa 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
197196simpld 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 𝑥 ∈ ℝ)
19852adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
199197, 198syldan 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
20066adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
201196simprd 478 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))
202 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥)) → (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))
20368, 202syl6bi 243 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* → ((𝐹𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) → (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥)))
204200, 201, 203sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) < (𝐹𝑥))
205193, 199, 204ltled 10223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) ≤ (𝐹𝑥))
20651simprd 478 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ (𝐹𝑥))
207206adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ (𝐹𝑥))
208197, 207syldan 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 0 ≤ (𝐹𝑥))
209 breq1 4688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((1 / 𝑘) = if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) → ((1 / 𝑘) ≤ (𝐹𝑥) ↔ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥)))
210 breq1 4688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (0 = if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) → (0 ≤ (𝐹𝑥) ↔ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥)))
211209, 210ifboth 4157 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((1 / 𝑘) ≤ (𝐹𝑥) ∧ 0 ≤ (𝐹𝑥)) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
212205, 208, 211syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
213212adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
214 iffalse 4128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) = 0)
215214adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) = 0)
216207adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 0 ≤ (𝐹𝑥))
217215, 216eqbrtrd 4707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
218213, 217pm2.61dan 849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
219218ralrimiva 2995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
220219adantrr 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥))
22110a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → ℝ ∈ V)
222 ovex 6718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (1 / 𝑘) ∈ V
223 c0ex 10072 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 0 ∈ V
224222, 223ifex 4189 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ V
225224a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ V)
226 fvexd 6241 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ V)
227 eqidd 2652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))
2289feqmptd 6288 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹𝑥)))
229221, 225, 226, 227, 228ofrfval2 6957 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘𝑟𝐹 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥)))
230229biimpar 501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘𝑟𝐹)
231220, 230syldan 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘𝑟𝐹)
232 itg2le 23551 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘𝑟𝐹) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ≤ (∫2𝐹))
233151, 192, 231, 232syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ≤ (∫2𝐹))
234136, 153, 159, 191, 233xrltletrd 12030 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 < (∫2𝐹))
235234expr 642 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 0 < (∫2𝐹)))
236235con3d 148 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (¬ 0 < (∫2𝐹) → ¬ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
2374ffvelrni 6398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ (0[,]+∞))
2383, 237sseldi 3634 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ*)
239162, 238syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ*)
240 xrlenlt 10141 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → ((vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
241239, 42, 240sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
242236, 241sylibrd 249 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (¬ 0 < (∫2𝐹) → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0))
243242imp 444 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0)
244243an32s 863 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘(𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0)
245135, 244eqbrtrd 4707 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0)
246245ralrimiva 2995 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0)
247 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → (vol‘𝑧) = (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
248247breq1d 4695 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → ((vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
249248ralrn 6402 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
25019, 20, 2493syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
251250adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
252246, 251mpbird 247 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0)
253 ffn 6083 . . . . . . . . . 10 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → vol Fn dom vol)
2544, 253ax-mp 5 . . . . . . . . 9 vol Fn dom vol
255 frn 6091 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶dom vol → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol)
25631, 255syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol)
257256adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol)
258 breq1 4688 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (vol‘𝑧) → (𝑥 ≤ 0 ↔ (vol‘𝑧) ≤ 0))
259258ralima 6538 . . . . . . . . 9 ((vol Fn dom vol ∧ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol) → (∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0))
260254, 257, 259sylancr 696 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0))
261252, 260mpbird 247 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → ∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0)
262 imassrn 5512 . . . . . . . . 9 (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ran vol
263 frn 6091 . . . . . . . . . . 11 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → ran vol ⊆ (0[,]+∞))
2644, 263ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ran vol ⊆ (0[,]+∞)
265264, 3sstri 3645 . . . . . . . . 9 ran vol ⊆ ℝ*
266262, 265sstri 3645 . . . . . . . 8 (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ℝ*
267 supxrleub 12194 . . . . . . . 8 (((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → (sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ) ≤ 0 ↔ ∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0))
268266, 42, 267mp2an 708 . . . . . . 7 (sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ) ≤ 0 ↔ ∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0)
269261, 268sylibr 224 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ) ≤ 0)
270132, 269eqbrtrd 4707 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol*‘ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ≤ 0)
2718, 41, 43, 97, 270xrletrd 12031 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2𝐹)) → (vol‘𝐴) ≤ 0)
272271ex 449 . . 3 (𝜑 → (¬ 0 < (∫2𝐹) → (vol‘𝐴) ≤ 0))
273 xrlenlt 10141 . . . 4 (((vol‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → ((vol‘𝐴) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘𝐴)))
2747, 42, 273sylancl 695 . . 3 (𝜑 → ((vol‘𝐴) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘𝐴)))
275272, 274sylibd 229 . 2 (𝜑 → (¬ 0 < (∫2𝐹) → ¬ 0 < (vol‘𝐴)))
2761, 275mt4d 152 1 (𝜑 → 0 < (∫2𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wral 2941  wrex 2942  Vcvv 3231  wss 3607  ifcif 4119   cuni 4468   ciun 4552   class class class wbr 4685  cmpt 4762  ccnv 5142  dom cdm 5143  ran crn 5144  cima 5146   Fn wfn 5921  wf 5922  cfv 5926  (class class class)co 6690  𝑟 cofr 6938  supcsup 8387  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979  +∞cpnf 10109  *cxr 10111   < clt 10112  cle 10113   / cdiv 10722  cn 11058  +crp 11870  (,)cioo 12213  [,)cico 12215  [,]cicc 12216  vol*covol 23277  volcvol 23278  MblFncmbf 23428  2citg2 23430
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cc 9295  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-disj 4653  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-ofr 6940  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-sum 14461  df-rest 16130  df-topgen 16151  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-top 20747  df-topon 20764  df-bases 20798  df-cmp 21238  df-cncf 22728  df-ovol 23279  df-vol 23280  df-mbf 23433  df-itg1 23434  df-itg2 23435  df-0p 23482
This theorem is referenced by:  itggt0  23653
  Copyright terms: Public domain W3C validator