Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  3factsumint3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 3factsumint3 39959
Description: Move constants out of integrals or sums and/or commute sum and integral. (Contributed by metakunt, 26-Apr-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
3factsumint3.1 𝐴 = (𝐿[,]𝑈)
3factsumint3.2 (𝜑𝐿 ∈ ℝ)
3factsumint3.3 (𝜑𝑈 ∈ ℝ)
3factsumint3.4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐹 ∈ ℂ)
3factsumint3.5 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐹) ∈ (𝐴cn→ℂ))
3factsumint3.6 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝐺 ∈ ℂ)
3factsumint3.7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) → 𝐻 ∈ ℂ)
3factsumint3.8 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴𝐻) ∈ (𝐴cn→ℂ))
Assertion
Ref Expression
3factsumint3 (𝜑 → Σ𝑘𝐵𝐴(𝐺 · (𝐹 · 𝐻)) d𝑥 = Σ𝑘𝐵 (𝐺 · ∫𝐴(𝐹 · 𝐻) d𝑥))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝐵,𝑘,𝑥   𝑥,𝐺   𝜑,𝑘,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝑈(𝑥,𝑘)   𝐹(𝑥,𝑘)   𝐺(𝑘)   𝐻(𝑥,𝑘)   𝐿(𝑥,𝑘)

Proof of Theorem 3factsumint3
StepHypRef Expression
1 3factsumint3.6 . . . 4 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝐺 ∈ ℂ)
2 3factsumint3.4 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐹 ∈ ℂ)
32adantlr 711 . . . . 5 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐹 ∈ ℂ)
4 3factsumint3.7 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) → 𝐻 ∈ ℂ)
5 ancom 460 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝐴𝑘𝐵) ↔ (𝑘𝐵𝑥𝐴))
65anbi2i 622 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑘𝐵𝑥𝐴)))
7 anass 468 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ↔ (𝜑 ∧ (𝑘𝐵𝑥𝐴)))
87bicomi 223 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑘𝐵𝑥𝐴)) ↔ ((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴))
96, 8bitri 274 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) ↔ ((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴))
109imbi1i 349 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) → 𝐻 ∈ ℂ) ↔ (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐻 ∈ ℂ))
114, 10mpbi 229 . . . . 5 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐻 ∈ ℂ)
123, 11mulcld 10926 . . . 4 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹 · 𝐻) ∈ ℂ)
13 3factsumint3.2 . . . . . 6 (𝜑𝐿 ∈ ℝ)
1413adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝐿 ∈ ℝ)
15 3factsumint3.3 . . . . . 6 (𝜑𝑈 ∈ ℝ)
1615adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝑈 ∈ ℝ)
17 3factsumint3.5 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐹) ∈ (𝐴cn→ℂ))
1817adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴𝐹) ∈ (𝐴cn→ℂ))
19 3factsumint3.8 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴𝐻) ∈ (𝐴cn→ℂ))
2018, 19mulcncf 24515 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ (𝐴cn→ℂ))
21 3factsumint3.1 . . . . . . 7 𝐴 = (𝐿[,]𝑈)
2221oveq1i 7265 . . . . . 6 (𝐴cn→ℂ) = ((𝐿[,]𝑈)–cn→ℂ)
2320, 22eleqtrdi 2849 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ ((𝐿[,]𝑈)–cn→ℂ))
24 cnicciblnc 24912 . . . . 5 ((𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑈 ∈ ℝ ∧ (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ ((𝐿[,]𝑈)–cn→ℂ)) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ 𝐿1)
2514, 16, 23, 24syl3anc 1369 . . . 4 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ 𝐿1)
261, 12, 25itgmulc2 24903 . . 3 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝐺 · ∫𝐴(𝐹 · 𝐻) d𝑥) = ∫𝐴(𝐺 · (𝐹 · 𝐻)) d𝑥)
2726eqcomd 2744 . 2 ((𝜑𝑘𝐵) → ∫𝐴(𝐺 · (𝐹 · 𝐻)) d𝑥 = (𝐺 · ∫𝐴(𝐹 · 𝐻) d𝑥))
2827sumeq2dv 15343 1 (𝜑 → Σ𝑘𝐵𝐴(𝐺 · (𝐹 · 𝐻)) d𝑥 = Σ𝑘𝐵 (𝐺 · ∫𝐴(𝐹 · 𝐻) d𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1539  wcel 2108  cmpt 5153  (class class class)co 7255  cc 10800  cr 10801   · cmul 10807  [,]cicc 13011  Σcsu 15325  cnccncf 23945  𝐿1cibl 24686  citg 24687
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-inf2 9329  ax-cc 10122  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880  ax-addf 10881  ax-mulf 10882
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-iin 4924  df-disj 5036  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-se 5536  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-isom 6427  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-ofr 7512  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-supp 7949  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-2o 8268  df-oadd 8271  df-omul 8272  df-er 8456  df-map 8575  df-pm 8576  df-ixp 8644  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-fsupp 9059  df-fi 9100  df-sup 9131  df-inf 9132  df-oi 9199  df-dju 9590  df-card 9628  df-acn 9631  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-q 12618  df-rp 12660  df-xneg 12777  df-xadd 12778  df-xmul 12779  df-ioo 13012  df-ioc 13013  df-ico 13014  df-icc 13015  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-fl 13440  df-mod 13518  df-seq 13650  df-exp 13711  df-hash 13973  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-clim 15125  df-rlim 15126  df-sum 15326  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-starv 16903  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-unif 16911  df-hom 16912  df-cco 16913  df-rest 17050  df-topn 17051  df-0g 17069  df-gsum 17070  df-topgen 17071  df-pt 17072  df-prds 17075  df-xrs 17130  df-qtop 17135  df-imas 17136  df-xps 17138  df-mre 17212  df-mrc 17213  df-acs 17215  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-submnd 18346  df-mulg 18616  df-cntz 18838  df-cmn 19303  df-psmet 20502  df-xmet 20503  df-met 20504  df-bl 20505  df-mopn 20506  df-cnfld 20511  df-top 21951  df-topon 21968  df-topsp 21990  df-bases 22004  df-cn 22286  df-cnp 22287  df-cmp 22446  df-tx 22621  df-hmeo 22814  df-xms 23381  df-ms 23382  df-tms 23383  df-cncf 23947  df-ovol 24533  df-vol 24534  df-mbf 24688  df-itg1 24689  df-itg2 24690  df-ibl 24691  df-itg 24692  df-0p 24739
This theorem is referenced by:  3factsumint  39961
  Copyright terms: Public domain W3C validator