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 42312
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 716 . . . . 5 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐹 ∈ ℂ)
4 3factsumint3.7 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) → 𝐻 ∈ ℂ)
5 ancom 460 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝐴𝑘𝐵) ↔ (𝑘𝐵𝑥𝐴))
65anbi2i 624 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑘𝐵𝑥𝐴)))
7 anass 468 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ↔ (𝜑 ∧ (𝑘𝐵𝑥𝐴)))
87bicomi 224 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑘𝐵𝑥𝐴)) ↔ ((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴))
96, 8bitri 275 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) ↔ ((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴))
109imbi1i 349 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑘𝐵)) → 𝐻 ∈ ℂ) ↔ (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐻 ∈ ℂ))
114, 10mpbi 230 . . . . 5 (((𝜑𝑘𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐻 ∈ ℂ)
123, 11mulcld 11154 . . . 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 25404 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ (𝐴cn→ℂ))
21 3factsumint3.1 . . . . . . 7 𝐴 = (𝐿[,]𝑈)
2221oveq1i 7368 . . . . . 6 (𝐴cn→ℂ) = ((𝐿[,]𝑈)–cn→ℂ)
2320, 22eleqtrdi 2845 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ ((𝐿[,]𝑈)–cn→ℂ))
24 cnicciblnc 25802 . . . . 5 ((𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑈 ∈ ℝ ∧ (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ ((𝐿[,]𝑈)–cn→ℂ)) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ 𝐿1)
2514, 16, 23, 24syl3anc 1374 . . . 4 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝑥𝐴 ↦ (𝐹 · 𝐻)) ∈ 𝐿1)
261, 12, 25itgmulc2 25793 . . 3 ((𝜑𝑘𝐵) → (𝐺 · ∫𝐴(𝐹 · 𝐻) d𝑥) = ∫𝐴(𝐺 · (𝐹 · 𝐻)) d𝑥)
2726eqcomd 2741 . 2 ((𝜑𝑘𝐵) → ∫𝐴(𝐺 · (𝐹 · 𝐻)) d𝑥 = (𝐺 · ∫𝐴(𝐹 · 𝐻) d𝑥))
2827sumeq2dv 15627 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 1542  wcel 2114  cmpt 5178  (class class class)co 7358  cc 11026  cr 11027   · cmul 11033  [,]cicc 13266  Σcsu 15611  cnccncf 24827  𝐿1cibl 25576  citg 25577
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2183  ax-ext 2707  ax-rep 5223  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pow 5309  ax-pr 5376  ax-un 7680  ax-inf2 9552  ax-cc 10347  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105  ax-pre-sup 11106  ax-addf 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3399  df-v 3441  df-sbc 3740  df-csb 3849  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-pss 3920  df-nul 4285  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-tp 4584  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4902  df-iun 4947  df-iin 4948  df-disj 5065  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-se 5577  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6258  df-ord 6319  df-on 6320  df-lim 6321  df-suc 6322  df-iota 6447  df-fun 6493  df-fn 6494  df-f 6495  df-f1 6496  df-fo 6497  df-f1o 6498  df-fv 6499  df-isom 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7622  df-ofr 7623  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8103  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-oadd 8401  df-omul 8402  df-er 8635  df-map 8767  df-pm 8768  df-ixp 8838  df-en 8886  df-dom 8887  df-sdom 8888  df-fin 8889  df-fsupp 9267  df-fi 9316  df-sup 9347  df-inf 9348  df-oi 9417  df-dju 9815  df-card 9853  df-acn 9856  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-div 11797  df-nn 12148  df-2 12210  df-3 12211  df-4 12212  df-5 12213  df-6 12214  df-7 12215  df-8 12216  df-9 12217  df-n0 12404  df-z 12491  df-dec 12610  df-uz 12754  df-q 12864  df-rp 12908  df-xneg 13028  df-xadd 13029  df-xmul 13030  df-ioo 13267  df-ioc 13268  df-ico 13269  df-icc 13270  df-fz 13426  df-fzo 13573  df-fl 13714  df-mod 13792  df-seq 13927  df-exp 13987  df-hash 14256  df-cj 15024  df-re 15025  df-im 15026  df-sqrt 15160  df-abs 15161  df-clim 15413  df-rlim 15414  df-sum 15612  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17139  df-ress 17160  df-plusg 17192  df-mulr 17193  df-starv 17194  df-sca 17195  df-vsca 17196  df-ip 17197  df-tset 17198  df-ple 17199  df-ds 17201  df-unif 17202  df-hom 17203  df-cco 17204  df-rest 17344  df-topn 17345  df-0g 17363  df-gsum 17364  df-topgen 17365  df-pt 17366  df-prds 17369  df-xrs 17425  df-qtop 17430  df-imas 17431  df-xps 17433  df-mre 17507  df-mrc 17508  df-acs 17510  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-submnd 18711  df-mulg 19000  df-cntz 19248  df-cmn 19713  df-psmet 21303  df-xmet 21304  df-met 21305  df-bl 21306  df-mopn 21307  df-cnfld 21312  df-top 22840  df-topon 22857  df-topsp 22879  df-bases 22892  df-cn 23173  df-cnp 23174  df-cmp 23333  df-tx 23508  df-hmeo 23701  df-xms 24266  df-ms 24267  df-tms 24268  df-cncf 24829  df-ovol 25423  df-vol 25424  df-mbf 25578  df-itg1 25579  df-itg2 25580  df-ibl 25581  df-itg 25582  df-0p 25629
This theorem is referenced by:  3factsumint  42314
  Copyright terms: Public domain W3C validator