Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mbfmulc2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mbfmulc2 23331
 Description: A complex constant times a measurable function is measurable. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfmulc2.1 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
mbfmulc2.2 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵𝑉)
mbfmulc2.3 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn)
Assertion
Ref Expression
mbfmulc2 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (𝐶 · 𝐵)) ∈ MblFn)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem mbfmulc2
StepHypRef Expression
1 mbfmulc2.3 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn)
2 mbfmulc2.2 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵𝑉)
31, 2mbfdm2 23306 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ dom vol)
4 mbfmulc2.1 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
54recld 13863 . . . . . . . 8 (𝜑 → (ℜ‘𝐶) ∈ ℝ)
65adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℜ‘𝐶) ∈ ℝ)
76recnd 10013 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℜ‘𝐶) ∈ ℂ)
81, 2mbfmptcl 23305 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
98recld 13863 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℜ‘𝐵) ∈ ℝ)
109recnd 10013 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℜ‘𝐵) ∈ ℂ)
117, 10mulcld 10005 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → ((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) ∈ ℂ)
12 ovex 6633 . . . . . 6 (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) ∈ V
1312a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) ∈ V)
14 fconstmpt 5128 . . . . . . 7 (𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) = (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐶))
1514a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) = (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐶)))
16 eqidd 2627 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)) = (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)))
173, 6, 9, 15, 16offval2 6868 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) = (𝑥𝐴 ↦ ((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵))))
184imcld 13864 . . . . . . . 8 (𝜑 → (ℑ‘𝐶) ∈ ℝ)
1918renegcld 10402 . . . . . . 7 (𝜑 → -(ℑ‘𝐶) ∈ ℝ)
2019adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → -(ℑ‘𝐶) ∈ ℝ)
218imcld 13864 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℑ‘𝐵) ∈ ℝ)
22 fconstmpt 5128 . . . . . . 7 (𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) = (𝑥𝐴 ↦ -(ℑ‘𝐶))
2322a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) = (𝑥𝐴 ↦ -(ℑ‘𝐶)))
24 eqidd 2627 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)) = (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)))
253, 20, 21, 23, 24offval2 6868 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) = (𝑥𝐴 ↦ (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))))
263, 11, 13, 17, 25offval2 6868 . . . 4 (𝜑 → (((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) ∘𝑓 + ((𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)))) = (𝑥𝐴 ↦ (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) + (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)))))
2718adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℑ‘𝐶) ∈ ℝ)
2827recnd 10013 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℑ‘𝐶) ∈ ℂ)
2921recnd 10013 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℑ‘𝐵) ∈ ℂ)
3028, 29mulcld 10005 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → ((ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) ∈ ℂ)
3111, 30negsubd 10343 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) + -((ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))) = (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) − ((ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))))
3228, 29mulneg1d 10428 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) = -((ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)))
3332oveq2d 6621 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) + (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))) = (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) + -((ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))))
344adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
3534, 8remuld 13887 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℜ‘(𝐶 · 𝐵)) = (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) − ((ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))))
3631, 33, 353eqtr4d 2670 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) + (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))) = (ℜ‘(𝐶 · 𝐵)))
3736mpteq2dva 4709 . . . 4 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (((ℜ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) + (-(ℑ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)))) = (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘(𝐶 · 𝐵))))
3826, 37eqtrd 2660 . . 3 (𝜑 → (((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) ∘𝑓 + ((𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)))) = (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘(𝐶 · 𝐵))))
398ismbfcn2 23307 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑥𝐴𝐵) ∈ MblFn ↔ ((𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)) ∈ MblFn ∧ (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)) ∈ MblFn)))
401, 39mpbid 222 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)) ∈ MblFn ∧ (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)) ∈ MblFn))
4140simpld 475 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)) ∈ MblFn)
42 eqid 2626 . . . . . 6 (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)) = (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))
4310, 42fmptd 6341 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)):𝐴⟶ℂ)
4441, 5, 43mbfmulc2re 23316 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) ∈ MblFn)
4540simprd 479 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)) ∈ MblFn)
46 eqid 2626 . . . . . 6 (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)) = (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))
4729, 46fmptd 6341 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)):𝐴⟶ℂ)
4845, 19, 47mbfmulc2re 23316 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) ∈ MblFn)
4944, 48mbfadd 23329 . . 3 (𝜑 → (((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) ∘𝑓 + ((𝐴 × {-(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵)))) ∈ MblFn)
5038, 49eqeltrrd 2705 . 2 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘(𝐶 · 𝐵))) ∈ MblFn)
51 ovex 6633 . . . . . 6 ((ℜ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) ∈ V
5251a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → ((ℜ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) ∈ V)
53 ovex 6633 . . . . . 6 ((ℑ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) ∈ V
5453a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → ((ℑ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)) ∈ V)
553, 6, 21, 15, 24offval2 6868 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) = (𝑥𝐴 ↦ ((ℜ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵))))
56 fconstmpt 5128 . . . . . . 7 (𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) = (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐶))
5756a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) = (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐶)))
583, 27, 9, 57, 16offval2 6868 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) = (𝑥𝐴 ↦ ((ℑ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵))))
593, 52, 54, 55, 58offval2 6868 . . . 4 (𝜑 → (((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) ∘𝑓 + ((𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)))) = (𝑥𝐴 ↦ (((ℜ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) + ((ℑ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)))))
6034, 8immuld 13888 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → (ℑ‘(𝐶 · 𝐵)) = (((ℜ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) + ((ℑ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵))))
6160mpteq2dva 4709 . . . 4 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘(𝐶 · 𝐵))) = (𝑥𝐴 ↦ (((ℜ‘𝐶) · (ℑ‘𝐵)) + ((ℑ‘𝐶) · (ℜ‘𝐵)))))
6259, 61eqtr4d 2663 . . 3 (𝜑 → (((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) ∘𝑓 + ((𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)))) = (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘(𝐶 · 𝐵))))
6345, 5, 47mbfmulc2re 23316 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) ∈ MblFn)
6441, 18, 43mbfmulc2re 23316 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵))) ∈ MblFn)
6563, 64mbfadd 23329 . . 3 (𝜑 → (((𝐴 × {(ℜ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘𝐵))) ∘𝑓 + ((𝐴 × {(ℑ‘𝐶)}) ∘𝑓 · (𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘𝐵)))) ∈ MblFn)
6662, 65eqeltrrd 2705 . 2 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘(𝐶 · 𝐵))) ∈ MblFn)
6734, 8mulcld 10005 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝐶 · 𝐵) ∈ ℂ)
6867ismbfcn2 23307 . 2 (𝜑 → ((𝑥𝐴 ↦ (𝐶 · 𝐵)) ∈ MblFn ↔ ((𝑥𝐴 ↦ (ℜ‘(𝐶 · 𝐵))) ∈ MblFn ∧ (𝑥𝐴 ↦ (ℑ‘(𝐶 · 𝐵))) ∈ MblFn)))
6950, 66, 68mpbir2and 956 1 (𝜑 → (𝑥𝐴 ↦ (𝐶 · 𝐵)) ∈ MblFn)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   = wceq 1480   ∈ wcel 1992  Vcvv 3191  {csn 4153   ↦ cmpt 4678   × cxp 5077  dom cdm 5079  ‘cfv 5850  (class class class)co 6605   ∘𝑓 cof 6849  ℂcc 9879  ℝcr 9880   + caddc 9884   · cmul 9886   − cmin 10211  -cneg 10212  ℜcre 13766  ℑcim 13767  volcvol 23134  MblFncmbf 23284 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-inf2 8483  ax-cc 9202  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-pre-sup 9959 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-disj 4589  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-isom 5859  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-of 6851  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-2o 7507  df-oadd 7510  df-omul 7511  df-er 7688  df-map 7805  df-pm 7806  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-sup 8293  df-inf 8294  df-oi 8360  df-card 8710  df-acn 8713  df-cda 8935  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-div 10630  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xadd 11891  df-ioo 12118  df-ioc 12119  df-ico 12120  df-icc 12121  df-fz 12266  df-fzo 12404  df-fl 12530  df-seq 12739  df-exp 12798  df-hash 13055  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-clim 14148  df-rlim 14149  df-sum 14346  df-xmet 19653  df-met 19654  df-ovol 23135  df-vol 23136  df-mbf 23289 This theorem is referenced by:  iblmulc2  23498
 Copyright terms: Public domain W3C validator