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Theorem areacirc 35150
Description: The area of a circle of radius 𝑅 is π · 𝑅↑2. This is Metamath 100 proof #9. (Contributed by Brendan Leahy, 31-Aug-2017.) (Revised by Brendan Leahy, 22-Sep-2017.) (Revised by Brendan Leahy, 11-Jul-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
areacirc.1 𝑆 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ≤ (𝑅↑2))}
Assertion
Ref Expression
areacirc ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (area‘𝑆) = (π · (𝑅↑2)))
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑅
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem areacirc
Dummy variables 𝑡 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 areacirc.1 . . . . . 6 𝑆 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ≤ (𝑅↑2))}
2 opabssxp 5607 . . . . . 6 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ≤ (𝑅↑2))} ⊆ (ℝ × ℝ)
31, 2eqsstri 3949 . . . . 5 𝑆 ⊆ (ℝ × ℝ)
43a1i 11 . . . 4 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → 𝑆 ⊆ (ℝ × ℝ))
51areacirclem5 35149 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑆 “ {𝑡}) = if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))
6 resqcl 13486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
763ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
8 resqcl 13486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑡 ∈ ℝ → (𝑡↑2) ∈ ℝ)
983ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡↑2) ∈ ℝ)
107, 9resubcld 11057 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℝ)
1110adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℝ)
12 absresq 14654 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑡 ∈ ℝ → ((abs‘𝑡)↑2) = (𝑡↑2))
13123ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡)↑2) = (𝑡↑2))
1413breq1d 5040 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (((abs‘𝑡)↑2) ≤ (𝑅↑2) ↔ (𝑡↑2) ≤ (𝑅↑2)))
15 recn 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑡 ∈ ℝ → 𝑡 ∈ ℂ)
1615abscld 14788 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑡 ∈ ℝ → (abs‘𝑡) ∈ ℝ)
17163ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (abs‘𝑡) ∈ ℝ)
18 simp1 1133 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → 𝑅 ∈ ℝ)
1915absge0d 14796 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑡 ∈ ℝ → 0 ≤ (abs‘𝑡))
20193ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → 0 ≤ (abs‘𝑡))
21 simp2 1134 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → 0 ≤ 𝑅)
2217, 18, 20, 21le2sqd 13616 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅 ↔ ((abs‘𝑡)↑2) ≤ (𝑅↑2)))
237, 9subge0d 11219 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ↔ (𝑡↑2) ≤ (𝑅↑2)))
2414, 22, 233bitr4d 314 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅 ↔ 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
2524biimpa 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))
2611, 25resqrtcld 14769 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ)
2726renegcld 11056 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ)
28 iccmbl 24170 . . . . . . . . . 10 ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ ∧ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol)
2927, 26, 28syl2anc 587 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol)
30 mblvol 24134 . . . . . . . . . . . 12 ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
3129, 30syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
3211, 25sqrtge0d 14772 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → 0 ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
3326, 26, 32, 32addge0d 11205 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → 0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
34 recn 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑅 ∈ ℝ → 𝑅 ∈ ℂ)
3534sqcld 13504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑅 ∈ ℝ → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
36353ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
3715sqcld 13504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑡 ∈ ℝ → (𝑡↑2) ∈ ℂ)
38373ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡↑2) ∈ ℂ)
3936, 38subcld 10986 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℂ)
4039sqrtcld 14789 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℂ)
4140adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℂ)
4241, 41subnegd 10993 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
4342breq2d 5042 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ 0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
4426, 27subge0d 11219 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
4543, 44bitr3d 284 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
4633, 45mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
47 ovolicc 24127 . . . . . . . . . . . 12 ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ ∧ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ ∧ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) → (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
4827, 26, 46, 47syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
4931, 48eqtrd 2833 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
5026, 27resubcld 11057 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ ℝ)
5149, 50eqeltrd 2890 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) ∈ ℝ)
52 volf 24133 . . . . . . . . . 10 vol:dom vol⟶(0[,]+∞)
53 ffn 6487 . . . . . . . . . 10 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → vol Fn dom vol)
54 elpreima 6805 . . . . . . . . . 10 (vol Fn dom vol → ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ (vol “ ℝ) ↔ ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol ∧ (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) ∈ ℝ)))
5552, 53, 54mp2b 10 . . . . . . . . 9 ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ (vol “ ℝ) ↔ ((-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol ∧ (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) ∈ ℝ))
5629, 51, 55sylanbrc 586 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ (vol “ ℝ))
57 0mbl 24143 . . . . . . . . . 10 ∅ ∈ dom vol
58 mblvol 24134 . . . . . . . . . . . . 13 (∅ ∈ dom vol → (vol‘∅) = (vol*‘∅))
5957, 58ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (vol‘∅) = (vol*‘∅)
60 ovol0 24097 . . . . . . . . . . . 12 (vol*‘∅) = 0
6159, 60eqtri 2821 . . . . . . . . . . 11 (vol‘∅) = 0
62 0re 10632 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ
6361, 62eqeltri 2886 . . . . . . . . . 10 (vol‘∅) ∈ ℝ
64 elpreima 6805 . . . . . . . . . . 11 (vol Fn dom vol → (∅ ∈ (vol “ ℝ) ↔ (∅ ∈ dom vol ∧ (vol‘∅) ∈ ℝ)))
6552, 53, 64mp2b 10 . . . . . . . . . 10 (∅ ∈ (vol “ ℝ) ↔ (∅ ∈ dom vol ∧ (vol‘∅) ∈ ℝ))
6657, 63, 65mpbir2an 710 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ (vol “ ℝ)
6766a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅) → ∅ ∈ (vol “ ℝ))
6856, 67ifclda 4459 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅) ∈ (vol “ ℝ))
695, 68eqeltrd 2890 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑆 “ {𝑡}) ∈ (vol “ ℝ))
70693expa 1115 . . . . 5 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (𝑆 “ {𝑡}) ∈ (vol “ ℝ))
7170ralrimiva 3149 . . . 4 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ∀𝑡 ∈ ℝ (𝑆 “ {𝑡}) ∈ (vol “ ℝ))
725fveq2d 6649 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)))
73723expa 1115 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)))
7473mpteq2dva 5125 . . . . 5 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ ↦ (vol‘(𝑆 “ {𝑡}))) = (𝑡 ∈ ℝ ↦ (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))))
75 renegcl 10938 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ → -𝑅 ∈ ℝ)
7675adantr 484 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → -𝑅 ∈ ℝ)
77 simpl 486 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → 𝑅 ∈ ℝ)
78 iccssre 12807 . . . . . . 7 ((-𝑅 ∈ ℝ ∧ 𝑅 ∈ ℝ) → (-𝑅[,]𝑅) ⊆ ℝ)
7976, 77, 78syl2anc 587 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (-𝑅[,]𝑅) ⊆ ℝ)
80 rembl 24144 . . . . . . 7 ℝ ∈ dom vol
8180a1i 11 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ℝ ∈ dom vol)
82 fvexd 6660 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) ∈ V)
83 eldif 3891 . . . . . . . . 9 (𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅[,]𝑅)) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ ¬ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)))
84 3anass 1092 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅𝑡𝑡𝑅)))
8584a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅𝑡𝑡𝑅))))
86753ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → -𝑅 ∈ ℝ)
87 elicc2 12790 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-𝑅 ∈ ℝ ∧ 𝑅 ∈ ℝ) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅)))
8886, 18, 87syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅)))
89 simp3 1135 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → 𝑡 ∈ ℝ)
9089, 18absled 14782 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅 ↔ (-𝑅𝑡𝑡𝑅)))
9189biantrurd 536 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅𝑡𝑡𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅𝑡𝑡𝑅))))
9290, 91bitrd 282 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅 ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅𝑡𝑡𝑅))))
9385, 88, 923bitr4rd 315 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)))
9493biimpd 232 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)))
9594con3d 155 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (¬ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) → ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
96953expia 1118 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ → (¬ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) → ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅)))
9796impd 414 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ ¬ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
9883, 97syl5bi 245 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅[,]𝑅)) → ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
9998imp 410 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅[,]𝑅))) → ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅)
100 iffalse 4434 . . . . . . . . 9 (¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅 → if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅) = ∅)
101100fveq2d 6649 . . . . . . . 8 (¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅 → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (vol‘∅))
102101, 61eqtrdi 2849 . . . . . . 7 (¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅 → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0)
10399, 102syl 17 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅[,]𝑅))) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0)
10476, 77, 87syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅)))
10590biimprd 251 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅𝑡𝑡𝑅) → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
106105expd 419 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (-𝑅𝑡 → (𝑡𝑅 → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅)))
1071063expia 1118 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ → (-𝑅𝑡 → (𝑡𝑅 → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))))
1081073impd 1345 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅) → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
109104, 108sylbid 243 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
1101093impia 1114 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅)
111 iftrue 4431 . . . . . . . . . . . 12 ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅 → if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅) = (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
112111fveq2d 6649 . . . . . . . . . . 11 ((abs‘𝑡) ≤ 𝑅 → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
113110, 112syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
11463ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
11575, 78mpancom 687 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑅 ∈ ℝ → (-𝑅[,]𝑅) ⊆ ℝ)
116115sselda 3915 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 𝑡 ∈ ℝ)
1171163adant2 1128 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 𝑡 ∈ ℝ)
118117resqcld 13607 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (𝑡↑2) ∈ ℝ)
119114, 118resubcld 11057 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℝ)
12075, 87mpancom 687 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅 ∈ ℝ → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅)))
121120adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅)))
12222, 90, 143bitr3rd 313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑡↑2) ≤ (𝑅↑2) ↔ (-𝑅𝑡𝑡𝑅)))
12323, 122bitrd 282 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ↔ (-𝑅𝑡𝑡𝑅)))
124123biimprd 251 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅𝑡𝑡𝑅) → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
125124expd 419 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (-𝑅𝑡 → (𝑡𝑅 → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
1261253expia 1118 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ → (-𝑅𝑡 → (𝑡𝑅 → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
1271263impd 1345 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅𝑡𝑡𝑅) → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
128121, 127sylbid 243 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
1291283impia 1114 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))
130119, 129resqrtcld 14769 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ)
131130renegcld 11056 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ)
132131, 130, 28syl2anc 587 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol)
133132, 30syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
134119recnd 10658 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℂ)
135134sqrtcld 14789 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℂ)
136135, 135subnegd 10993 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
137119, 129sqrtge0d 14772 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 0 ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
138130, 130, 137, 137addge0d 11205 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
139136breq2d 5042 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ 0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
140130, 131subge0d 11219 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
141139, 140bitr3d 284 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
142138, 141mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
143131, 130, 142, 47syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
1441352timesd 11868 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
145136, 143, 1443eqtr4d 2843 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
146113, 133, 1453eqtrd 2837 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
1471463expa 1115 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
148147mpteq2dva 5125 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))) = (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
149 areacirclem3 35147 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) ∈ 𝐿1)
150148, 149eqeltrd 2890 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))) ∈ 𝐿1)
15179, 81, 82, 103, 150iblss2 24409 . . . . 5 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ ↦ (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))) ∈ 𝐿1)
15274, 151eqeltrd 2890 . . . 4 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ ↦ (vol‘(𝑆 “ {𝑡}))) ∈ 𝐿1)
153 dmarea 25543 . . . 4 (𝑆 ∈ dom area ↔ (𝑆 ⊆ (ℝ × ℝ) ∧ ∀𝑡 ∈ ℝ (𝑆 “ {𝑡}) ∈ (vol “ ℝ) ∧ (𝑡 ∈ ℝ ↦ (vol‘(𝑆 “ {𝑡}))) ∈ 𝐿1))
1544, 71, 152, 153syl3anbrc 1340 . . 3 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → 𝑆 ∈ dom area)
155 areaval 25550 . . 3 (𝑆 ∈ dom area → (area‘𝑆) = ∫ℝ(vol‘(𝑆 “ {𝑡})) d𝑡)
156154, 155syl 17 . 2 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (area‘𝑆) = ∫ℝ(vol‘(𝑆 “ {𝑡})) d𝑡)
157 elioore 12756 . . . . . 6 (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) → 𝑡 ∈ ℝ)
15853expa 1115 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (𝑆 “ {𝑡}) = if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))
159157, 158sylan2 595 . . . . 5 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (𝑆 “ {𝑡}) = if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))
160159fveq2d 6649 . . . 4 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)))
161160itgeq2dv 24385 . . 3 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘(𝑆 “ {𝑡})) d𝑡 = ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡)
162 ioossre 12786 . . . . 5 (-𝑅(,)𝑅) ⊆ ℝ
163162a1i 11 . . . 4 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (-𝑅(,)𝑅) ⊆ ℝ)
164 eldif 3891 . . . . . 6 (𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅(,)𝑅)) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ ¬ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)))
16575rexrd 10680 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ → -𝑅 ∈ ℝ*)
166 rexr 10676 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ → 𝑅 ∈ ℝ*)
167 elioo2 12767 . . . . . . . . . . . . . 14 ((-𝑅 ∈ ℝ*𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
168165, 166, 167syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
1691683ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
17089biantrurd 536 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅))))
17189, 18absltd 14781 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) < 𝑅 ↔ (-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
172 3anass 1092 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
173172a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ (-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅))))
174170, 171, 1733bitr4rd 315 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) ↔ (abs‘𝑡) < 𝑅))
175169, 174bitrd 282 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ (abs‘𝑡) < 𝑅))
176175notbid 321 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (¬ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ ¬ (abs‘𝑡) < 𝑅))
17718, 17lenltd 10775 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅 ≤ (abs‘𝑡) ↔ ¬ (abs‘𝑡) < 𝑅))
178176, 177bitr4d 285 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (¬ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)))
1795adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (𝑆 “ {𝑡}) = if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅))
180179fveq2d 6649 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)))
18117anim1i 617 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → ((abs‘𝑡) ∈ ℝ ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅))
182 eqle 10731 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((abs‘𝑡) ∈ ℝ ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅)
183181, 182, 1123syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
184 oveq1 7142 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((abs‘𝑡) = 𝑅 → ((abs‘𝑡)↑2) = (𝑅↑2))
185184adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → ((abs‘𝑡)↑2) = (𝑅↑2))
18613adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → ((abs‘𝑡)↑2) = (𝑡↑2))
187185, 186eqtr3d 2835 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → (𝑅↑2) = (𝑡↑2))
188 fvoveq1 7158 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅↑2) = (𝑡↑2) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) = (√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2))))
189188negeqd 10869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅↑2) = (𝑡↑2) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) = -(√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2))))
190189, 188oveq12d 7153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅↑2) = (𝑡↑2) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = (-(√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2)))))
1918recnd 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑡 ∈ ℝ → (𝑡↑2) ∈ ℂ)
192191subidd 10974 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑡 ∈ ℝ → ((𝑡↑2) − (𝑡↑2)) = 0)
193192fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑡 ∈ ℝ → (√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2))) = (√‘0))
194193negeqd 10869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑡 ∈ ℝ → -(√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2))) = -(√‘0))
195 sqrt0 14593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (√‘0) = 0
196195negeqi 10868 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 -(√‘0) = -0
197 neg0 10921 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 -0 = 0
198196, 197eqtri 2821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 -(√‘0) = 0
199194, 198eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑡 ∈ ℝ → -(√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2))) = 0)
200193, 195eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑡 ∈ ℝ → (√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2))) = 0)
201199, 200oveq12d 7153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑡 ∈ ℝ → (-(√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2)))) = (0[,]0))
2022013ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (-(√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑡↑2) − (𝑡↑2)))) = (0[,]0))
203190, 202sylan9eqr 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (𝑅↑2) = (𝑡↑2)) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = (0[,]0))
204203fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (𝑅↑2) = (𝑡↑2)) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = (vol‘(0[,]0)))
205 iccmbl 24170 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → (0[,]0) ∈ dom vol)
20662, 62, 205mp2an 691 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (0[,]0) ∈ dom vol
207 mblvol 24134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((0[,]0) ∈ dom vol → (vol‘(0[,]0)) = (vol*‘(0[,]0)))
208206, 207ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (vol‘(0[,]0)) = (vol*‘(0[,]0))
209 0xr 10677 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 0 ∈ ℝ*
210 iccid 12771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (0 ∈ ℝ* → (0[,]0) = {0})
211210fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0 ∈ ℝ* → (vol*‘(0[,]0)) = (vol*‘{0}))
212209, 211ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (vol*‘(0[,]0)) = (vol*‘{0})
213 ovolsn 24099 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0 ∈ ℝ → (vol*‘{0}) = 0)
21462, 213ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (vol*‘{0}) = 0
215212, 214eqtri 2821 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (vol*‘(0[,]0)) = 0
216208, 215eqtri 2821 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (vol‘(0[,]0)) = 0
217204, 216eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (𝑅↑2) = (𝑡↑2)) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = 0)
218187, 217syldan 594 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = 0)
219183, 218eqtrd 2833 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ (abs‘𝑡) = 𝑅) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0)
220219ex 416 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) = 𝑅 → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0))
221220adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → ((abs‘𝑡) = 𝑅 → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0))
22218, 17ltnled 10776 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅 < (abs‘𝑡) ↔ ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
223222adantr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (𝑅 < (abs‘𝑡) ↔ ¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅))
224 simpl1 1188 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → 𝑅 ∈ ℝ)
22517adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (abs‘𝑡) ∈ ℝ)
226 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → 𝑅 ≤ (abs‘𝑡))
227224, 225, 226leltned 10782 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (𝑅 < (abs‘𝑡) ↔ (abs‘𝑡) ≠ 𝑅))
228223, 227bitr3d 284 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (¬ (abs‘𝑡) ≤ 𝑅 ↔ (abs‘𝑡) ≠ 𝑅))
229228, 102syl6bir 257 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → ((abs‘𝑡) ≠ 𝑅 → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0))
230221, 229pm2.61dne 3073 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = 0)
231180, 230eqtrd 2833 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) ∧ 𝑅 ≤ (abs‘𝑡)) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0)
232231ex 416 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅 ≤ (abs‘𝑡) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0))
233178, 232sylbid 243 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑡 ∈ ℝ) → (¬ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0))
2342333expia 1118 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ ℝ → (¬ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0)))
235234impd 414 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ ¬ 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0))
236164, 235syl5bi 245 . . . . 5 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0))
237236imp 410 . . . 4 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑡 ∈ (ℝ ∖ (-𝑅(,)𝑅))) → (vol‘(𝑆 “ {𝑡})) = 0)
238163, 237itgss 24415 . . 3 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘(𝑆 “ {𝑡})) d𝑡 = ∫ℝ(vol‘(𝑆 “ {𝑡})) d𝑡)
239 negeq 10867 . . . . . . . . . 10 (𝑅 = 0 → -𝑅 = -0)
240239, 197eqtrdi 2849 . . . . . . . . 9 (𝑅 = 0 → -𝑅 = 0)
241 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑅 = 0 → 𝑅 = 0)
242240, 241oveq12d 7153 . . . . . . . 8 (𝑅 = 0 → (-𝑅(,)𝑅) = (0(,)0))
243 iooid 12754 . . . . . . . 8 (0(,)0) = ∅
244242, 243eqtrdi 2849 . . . . . . 7 (𝑅 = 0 → (-𝑅(,)𝑅) = ∅)
245244adantl 485 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 = 0) → (-𝑅(,)𝑅) = ∅)
246 itgeq1 24376 . . . . . 6 ((-𝑅(,)𝑅) = ∅ → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = ∫∅(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡)
247245, 246syl 17 . . . . 5 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 = 0) → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = ∫∅(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡)
248 itg0 24383 . . . . . 6 ∫∅(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = 0
249 sq0 13551 . . . . . . . . . 10 (0↑2) = 0
250249oveq2i 7146 . . . . . . . . 9 (π · (0↑2)) = (π · 0)
251 picn 25052 . . . . . . . . . 10 π ∈ ℂ
252251mul01i 10819 . . . . . . . . 9 (π · 0) = 0
253250, 252eqtr2i 2822 . . . . . . . 8 0 = (π · (0↑2))
254 oveq1 7142 . . . . . . . . 9 (𝑅 = 0 → (𝑅↑2) = (0↑2))
255254oveq2d 7151 . . . . . . . 8 (𝑅 = 0 → (π · (𝑅↑2)) = (π · (0↑2)))
256253, 255eqtr4id 2852 . . . . . . 7 (𝑅 = 0 → 0 = (π · (𝑅↑2)))
257256adantl 485 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 = 0) → 0 = (π · (𝑅↑2)))
258248, 257syl5eq 2845 . . . . 5 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 = 0) → ∫∅(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = (π · (𝑅↑2)))
259247, 258eqtrd 2833 . . . 4 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 = 0) → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = (π · (𝑅↑2)))
260 simp1 1133 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑅 ≠ 0) → 𝑅 ∈ ℝ)
261 0red 10633 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → 0 ∈ ℝ)
262 simpr 488 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → 0 ≤ 𝑅)
263261, 77, 262leltned 10782 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (0 < 𝑅𝑅 ≠ 0))
264263biimp3ar 1467 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑅 ≠ 0) → 0 < 𝑅)
265260, 264elrpd 12416 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅𝑅 ≠ 0) → 𝑅 ∈ ℝ+)
2662653expa 1115 . . . . 5 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 ≠ 0) → 𝑅 ∈ ℝ+)
267157, 16syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) → (abs‘𝑡) ∈ ℝ)
268267adantl 485 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (abs‘𝑡) ∈ ℝ)
269 rpre 12385 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℝ)
270269adantr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ)
271269renegcld 11056 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → -𝑅 ∈ ℝ)
272271rexrd 10680 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → -𝑅 ∈ ℝ*)
273 rpxr 12386 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℝ*)
274272, 273, 167syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
275 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → 𝑡 ∈ ℝ)
276269adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → 𝑅 ∈ ℝ)
277275, 276absltd 14781 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) < 𝑅 ↔ (-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
278277biimprd 251 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) → (abs‘𝑡) < 𝑅))
279278exp4b 434 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑡 ∈ ℝ → (-𝑅 < 𝑡 → (𝑡 < 𝑅 → (abs‘𝑡) < 𝑅))))
2802793impd 1345 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) → (abs‘𝑡) < 𝑅))
281274, 280sylbid 243 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) → (abs‘𝑡) < 𝑅))
282281imp 410 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (abs‘𝑡) < 𝑅)
283268, 270, 282ltled 10777 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (abs‘𝑡) ≤ 𝑅)
284283, 112syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
285269resqcld 13607 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
286285recnd 10658 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
287286adantr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
288191adantl 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡↑2) ∈ ℂ)
289287, 288subcld 10986 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℂ)
290289sqrtcld 14789 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℂ)
291290, 290subnegd 10993 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
292157, 291sylan2 595 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
293285adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
2948adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (𝑡↑2) ∈ ℝ)
295293, 294resubcld 11057 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℝ)
296157, 295sylan2 595 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)) ∈ ℝ)
297 0red 10633 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 0 ∈ ℝ)
29816adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (abs‘𝑡) ∈ ℝ)
29919adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → 0 ≤ (abs‘𝑡))
300 rpge0 12390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑅 ∈ ℝ+ → 0 ≤ 𝑅)
301300adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → 0 ≤ 𝑅)
302298, 276, 299, 301lt2sqd 13615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡) < 𝑅 ↔ ((abs‘𝑡)↑2) < (𝑅↑2)))
30312adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((abs‘𝑡)↑2) = (𝑡↑2))
304303breq1d 5040 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → (((abs‘𝑡)↑2) < (𝑅↑2) ↔ (𝑡↑2) < (𝑅↑2)))
305302, 277, 3043bitr3rd 313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑡↑2) < (𝑅↑2) ↔ (-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅)))
306294, 293posdifd 11216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑡↑2) < (𝑅↑2) ↔ 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
307305, 306bitr3d 284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) ↔ 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
308307biimpd 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ ℝ) → ((-𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) → 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
309308exp4b 434 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑡 ∈ ℝ → (-𝑅 < 𝑡 → (𝑡 < 𝑅 → 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
3103093impd 1345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑡 ∈ ℝ ∧ -𝑅 < 𝑡𝑡 < 𝑅) → 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
311274, 310sylbid 243 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅) → 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
312311imp 410 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 0 < ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))
313297, 296, 312ltled 10777 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 0 ≤ ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))
314296, 313resqrtcld 14769 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ)
315314renegcld 11056 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℝ)
316315, 314, 28syl2anc 587 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ dom vol)
317316, 30syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
318296, 313sqrtge0d 14772 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 0 ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
319314, 314, 318, 318addge0d 11205 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
320292breq2d 5042 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ 0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
321314, 315subge0d 11219 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
322320, 321bitr3d 284 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (0 ≤ ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ↔ -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
323319, 322mpbid 235 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ≤ (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
324315, 314, 323, 47syl3anc 1368 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol*‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
325317, 324eqtrd 2833 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) − -(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
326 ax-resscn 10583 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℝ ⊆ ℂ
327326a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → ℝ ⊆ ℂ)
328271, 269, 78syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (-𝑅[,]𝑅) ⊆ ℝ)
329 rpcn 12387 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℂ)
330329sqcld 13504 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
331330adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
332328sselda 3915 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 𝑢 ∈ ℝ)
333332recnd 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 𝑢 ∈ ℂ)
334329adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 𝑅 ∈ ℂ)
335 rpne0 12393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ≠ 0)
336335adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 𝑅 ≠ 0)
337333, 334, 336divcld 11405 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (𝑢 / 𝑅) ∈ ℂ)
338 asincl 25459 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑢 / 𝑅) ∈ ℂ → (arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) ∈ ℂ)
339337, 338syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) ∈ ℂ)
340 1cnd 10625 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → 1 ∈ ℂ)
341337sqcld 13504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((𝑢 / 𝑅)↑2) ∈ ℂ)
342340, 341subcld 10986 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)) ∈ ℂ)
343342sqrtcld 14789 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))) ∈ ℂ)
344337, 343mulcld 10650 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))) ∈ ℂ)
345339, 344addcld 10649 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))) ∈ ℂ)
346331, 345mulcld 10650 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))) ∈ ℂ)
347 eqid 2798 . . . . . . . . . . . . . . 15 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
348347tgioo2 23408 . . . . . . . . . . . . . 14 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
349 iccntr 23426 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-𝑅 ∈ ℝ ∧ 𝑅 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(-𝑅[,]𝑅)) = (-𝑅(,)𝑅))
350271, 269, 349syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(-𝑅[,]𝑅)) = (-𝑅(,)𝑅))
351327, 328, 346, 348, 347, 350dvmptntr 24574 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))) = (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))))
352 areacirclem1 35145 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))) = (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))))
353351, 352eqtrd 2833 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))) = (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))))
354353adantr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))) = (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))))
355 oveq1 7142 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 = 𝑡 → (𝑢↑2) = (𝑡↑2))
356355oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = 𝑡 → ((𝑅↑2) − (𝑢↑2)) = ((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))
357356fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = 𝑡 → (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))) = (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))
358357oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = 𝑡 → (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) = (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
359358adantl 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) ∧ 𝑢 = 𝑡) → (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) = (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
360 simpr 488 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → 𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅))
361 ovexd 7170 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) ∈ V)
362354, 359, 360, 361fvmptd 6752 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → ((ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))‘𝑡) = (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
363157, 290sylan2 595 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) ∈ ℂ)
3643632timesd 11868 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
365362, 364eqtrd 2833 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → ((ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))‘𝑡) = ((√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))) + (√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))))
366292, 325, 3653eqtr4rd 2844 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → ((ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))‘𝑡) = (vol‘(-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2))))))
367284, 366eqtr4d 2836 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑡 ∈ (-𝑅(,)𝑅)) → (vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) = ((ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))‘𝑡))
368367itgeq2dv 24385 . . . . . 6 (𝑅 ∈ ℝ+ → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = ∫(-𝑅(,)𝑅)((ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))‘𝑡) d𝑡)
369269, 269, 300, 300addge0d 11205 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → 0 ≤ (𝑅 + 𝑅))
370329, 329subnegd 10993 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑅 − -𝑅) = (𝑅 + 𝑅))
371370breq2d 5042 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → (0 ≤ (𝑅 − -𝑅) ↔ 0 ≤ (𝑅 + 𝑅)))
372269, 271subge0d 11219 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → (0 ≤ (𝑅 − -𝑅) ↔ -𝑅𝑅))
373371, 372bitr3d 284 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → (0 ≤ (𝑅 + 𝑅) ↔ -𝑅𝑅))
374369, 373mpbid 235 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ ℝ+ → -𝑅𝑅)
375 2cn 11700 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
376162, 326sstri 3924 . . . . . . . . . . 11 (-𝑅(,)𝑅) ⊆ ℂ
377 ssid 3937 . . . . . . . . . . 11 ℂ ⊆ ℂ
378375, 376, 3773pm3.2i 1336 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ ℂ ∧ (-𝑅(,)𝑅) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ)
379 cncfmptc 23517 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℂ ∧ (-𝑅(,)𝑅) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ 2) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ))
380378, 379mp1i 13 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ 2) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ))
381 ioossicc 12811 . . . . . . . . . . 11 (-𝑅(,)𝑅) ⊆ (-𝑅[,]𝑅)
382 resmpt 5872 . . . . . . . . . . 11 ((-𝑅(,)𝑅) ⊆ (-𝑅[,]𝑅) → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ↾ (-𝑅(,)𝑅)) = (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))))
383381, 382ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ↾ (-𝑅(,)𝑅)) = (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))
384 areacirclem2 35146 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ∈ ((-𝑅[,]𝑅)–cn→ℂ))
385269, 300, 384syl2anc 587 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ∈ ((-𝑅[,]𝑅)–cn→ℂ))
386 rescncf 23502 . . . . . . . . . . 11 ((-𝑅(,)𝑅) ⊆ (-𝑅[,]𝑅) → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ∈ ((-𝑅[,]𝑅)–cn→ℂ) → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ↾ (-𝑅(,)𝑅)) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ)))
387381, 385, 386mpsyl 68 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ↾ (-𝑅(,)𝑅)) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ))
388383, 387eqeltrrid 2895 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ))
389380, 388mulcncf 24050 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ))
390353, 389eqeltrd 2890 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ ℝ+ → (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))) ∈ ((-𝑅(,)𝑅)–cn→ℂ))
391381a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (-𝑅(,)𝑅) ⊆ (-𝑅[,]𝑅))
392 ioombl 24169 . . . . . . . . . . 11 (-𝑅(,)𝑅) ∈ dom vol
393392a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (-𝑅(,)𝑅) ∈ dom vol)
394 ovexd 7170 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅)) → (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2)))) ∈ V)
395 areacirclem3 35147 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))) ∈ 𝐿1)
396391, 393, 394, 395iblss 24408 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))) ∈ 𝐿1)
397269, 300, 396syl2anc 587 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅(,)𝑅) ↦ (2 · (√‘((𝑅↑2) − (𝑢↑2))))) ∈ 𝐿1)
398353, 397eqeltrd 2890 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ ℝ+ → (ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))) ∈ 𝐿1)
399 areacirclem4 35148 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))) ∈ ((-𝑅[,]𝑅)–cn→ℂ))
400271, 269, 374, 390, 398, 399ftc2nc 35139 . . . . . 6 (𝑅 ∈ ℝ+ → ∫(-𝑅(,)𝑅)((ℝ D (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))‘𝑡) d𝑡 = (((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘𝑅) − ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘-𝑅)))
401 eqidd 2799 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))) = (𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))))))
402 fvoveq1 7158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = 𝑅 → (arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) = (arcsin‘(𝑅 / 𝑅)))
403 oveq1 7142 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = 𝑅 → (𝑢 / 𝑅) = (𝑅 / 𝑅))
404403oveq1d 7150 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 = 𝑅 → ((𝑢 / 𝑅)↑2) = ((𝑅 / 𝑅)↑2))
405404oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 = 𝑅 → (1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)) = (1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))
406405fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = 𝑅 → (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))) = (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2))))
407403, 406oveq12d 7153 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = 𝑅 → ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))) = ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))))
408402, 407oveq12d 7153 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = 𝑅 → ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))) = ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2))))))
409408oveq2d 7151 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = 𝑅 → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))) = ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))))))
410409adantl 485 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 = 𝑅) → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))) = ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))))))
411 ubicc2 12843 . . . . . . . . . . 11 ((-𝑅 ∈ ℝ*𝑅 ∈ ℝ* ∧ -𝑅𝑅) → 𝑅 ∈ (-𝑅[,]𝑅))
412272, 273, 374, 411syl3anc 1368 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ∈ (-𝑅[,]𝑅))
413 ovexd 7170 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))))) ∈ V)
414401, 410, 412, 413fvmptd 6752 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘𝑅) = ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))))))
415329, 335dividd 11403 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑅 / 𝑅) = 1)
416415fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → (arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) = (arcsin‘1))
417 asin1 25480 . . . . . . . . . . . . 13 (arcsin‘1) = (π / 2)
418416, 417eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → (arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) = (π / 2))
419415oveq1d 7150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅 / 𝑅)↑2) = (1↑2))
420 sq1 13554 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (1↑2) = 1
421419, 420eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅 / 𝑅)↑2) = 1)
422421oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅 ∈ ℝ+ → (1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)) = (1 − 1))
423 1cnd 10625 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑅 ∈ ℝ+ → 1 ∈ ℂ)
424423subidd 10974 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅 ∈ ℝ+ → (1 − 1) = 0)
425422, 424eqtrd 2833 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑅 ∈ ℝ+ → (1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)) = 0)
426425fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ+ → (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2))) = (√‘0))
427426, 195eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2))) = 0)
428427oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))) = ((𝑅 / 𝑅) · 0))
429329, 329, 335divcld 11405 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (𝑅 / 𝑅) ∈ ℂ)
430429mul01d 10828 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅 / 𝑅) · 0) = 0)
431428, 430eqtrd 2833 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))) = 0)
432418, 431oveq12d 7153 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2))))) = ((π / 2) + 0))
433 2ne0 11729 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ≠ 0
434251, 375, 433divcli 11371 . . . . . . . . . . . . 13 (π / 2) ∈ ℂ
435434a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℂ)
436435addid1d 10829 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((π / 2) + 0) = (π / 2))
437432, 436eqtrd 2833 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2))))) = (π / 2))
438437oveq2d 7151 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑅 / 𝑅)) + ((𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑅 / 𝑅)↑2)))))) = ((𝑅↑2) · (π / 2)))
439414, 438eqtrd 2833 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘𝑅) = ((𝑅↑2) · (π / 2)))
440 fvoveq1 7158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = -𝑅 → (arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) = (arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)))
441 oveq1 7142 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = -𝑅 → (𝑢 / 𝑅) = (-𝑅 / 𝑅))
442441oveq1d 7150 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 = -𝑅 → ((𝑢 / 𝑅)↑2) = ((-𝑅 / 𝑅)↑2))
443442oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 = -𝑅 → (1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)) = (1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))
444443fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = -𝑅 → (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))) = (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))))
445441, 444oveq12d 7153 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = -𝑅 → ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))) = ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))))
446440, 445oveq12d 7153 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = -𝑅 → ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))) = ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))))))
447446adantl 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 = -𝑅) → ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2))))) = ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))))))
448447oveq2d 7151 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ ℝ+𝑢 = -𝑅) → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))) = ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))))))
449 lbicc2 12842 . . . . . . . . . . 11 ((-𝑅 ∈ ℝ*𝑅 ∈ ℝ* ∧ -𝑅𝑅) → -𝑅 ∈ (-𝑅[,]𝑅))
450272, 273, 374, 449syl3anc 1368 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → -𝑅 ∈ (-𝑅[,]𝑅))
451 ovexd 7170 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))))) ∈ V)
452401, 448, 450, 451fvmptd 6752 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘-𝑅) = ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))))))
453329, 329, 335divnegd 11418 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ+ → -(𝑅 / 𝑅) = (-𝑅 / 𝑅))
454415negeqd 10869 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ+ → -(𝑅 / 𝑅) = -1)
455453, 454eqtr3d 2835 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (-𝑅 / 𝑅) = -1)
456455fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → (arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) = (arcsin‘-1))
457 ax-1cn 10584 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
458 asinneg 25472 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1 ∈ ℂ → (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1))
459457, 458ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1)
460417negeqi 10868 . . . . . . . . . . . . . 14 -(arcsin‘1) = -(π / 2)
461459, 460eqtri 2821 . . . . . . . . . . . . 13 (arcsin‘-1) = -(π / 2)
462456, 461eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → (arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) = -(π / 2))
463455oveq1d 7150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((-𝑅 / 𝑅)↑2) = (-1↑2))
464 neg1sqe1 13555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (-1↑2) = 1
465463, 464eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((-𝑅 / 𝑅)↑2) = 1)
466465oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅 ∈ ℝ+ → (1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)) = (1 − 1))
467466, 424eqtrd 2833 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑅 ∈ ℝ+ → (1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)) = 0)
468467fveq2d 6649 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ+ → (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))) = (√‘0))
469468, 195eqtrdi 2849 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))) = 0)
470469oveq2d 7151 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))) = ((-𝑅 / 𝑅) · 0))
471271recnd 10658 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ ℝ+ → -𝑅 ∈ ℂ)
472471, 329, 335divcld 11405 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℝ+ → (-𝑅 / 𝑅) ∈ ℂ)
473472mul01d 10828 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((-𝑅 / 𝑅) · 0) = 0)
474470, 473eqtrd 2833 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))) = 0)
475462, 474oveq12d 7153 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))))) = (-(π / 2) + 0))
476434negcli 10943 . . . . . . . . . . . . 13 -(π / 2) ∈ ℂ
477476a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+ → -(π / 2) ∈ ℂ)
478477addid1d 10829 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℝ+ → (-(π / 2) + 0) = -(π / 2))
479475, 478eqtrd 2833 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2))))) = -(π / 2))
480479oveq2d 7151 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(-𝑅 / 𝑅)) + ((-𝑅 / 𝑅) · (√‘(1 − ((-𝑅 / 𝑅)↑2)))))) = ((𝑅↑2) · -(π / 2)))
481452, 480eqtrd 2833 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘-𝑅) = ((𝑅↑2) · -(π / 2)))
482439, 481oveq12d 7153 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ ℝ+ → (((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘𝑅) − ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘-𝑅)) = (((𝑅↑2) · (π / 2)) − ((𝑅↑2) · -(π / 2))))
483434, 434subnegi 10954 . . . . . . . . . . 11 ((π / 2) − -(π / 2)) = ((π / 2) + (π / 2))
484 pidiv2halves 25060 . . . . . . . . . . 11 ((π / 2) + (π / 2)) = π
485483, 484eqtri 2821 . . . . . . . . . 10 ((π / 2) − -(π / 2)) = π
486485a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((π / 2) − -(π / 2)) = π)
487486oveq2d 7151 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · ((π / 2) − -(π / 2))) = ((𝑅↑2) · π))
488330, 435, 477subdid 11085 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · ((π / 2) − -(π / 2))) = (((𝑅↑2) · (π / 2)) − ((𝑅↑2) · -(π / 2))))
489251a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ ℝ+ → π ∈ ℂ)
490330, 489mulcomd 10651 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ ℝ+ → ((𝑅↑2) · π) = (π · (𝑅↑2)))
491487, 488, 4903eqtr3d 2841 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ ℝ+ → (((𝑅↑2) · (π / 2)) − ((𝑅↑2) · -(π / 2))) = (π · (𝑅↑2)))
492482, 491eqtrd 2833 . . . . . 6 (𝑅 ∈ ℝ+ → (((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘𝑅) − ((𝑢 ∈ (-𝑅[,]𝑅) ↦ ((𝑅↑2) · ((arcsin‘(𝑢 / 𝑅)) + ((𝑢 / 𝑅) · (√‘(1 − ((𝑢 / 𝑅)↑2)))))))‘-𝑅)) = (π · (𝑅↑2)))
493368, 400, 4923eqtrd 2837 . . . . 5 (𝑅 ∈ ℝ+ → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = (π · (𝑅↑2)))
494266, 493syl 17 . . . 4 (((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) ∧ 𝑅 ≠ 0) → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = (π · (𝑅↑2)))
495259, 494pm2.61dane 3074 . . 3 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ∫(-𝑅(,)𝑅)(vol‘if((abs‘𝑡) ≤ 𝑅, (-(√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))[,](√‘((𝑅↑2) − (𝑡↑2)))), ∅)) d𝑡 = (π · (𝑅↑2)))
496161, 238, 4953eqtr3d 2841 . 2 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → ∫ℝ(vol‘(𝑆 “ {𝑡})) d𝑡 = (π · (𝑅↑2)))
497156, 496eqtrd 2833 1 ((𝑅 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑅) → (area‘𝑆) = (π · (𝑅↑2)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2111  wne 2987  wral 3106  Vcvv 3441  cdif 3878  wss 3881  c0 4243  ifcif 4425  {csn 4525   class class class wbr 5030  {copab 5092  cmpt 5110   × cxp 5517  ccnv 5518  dom cdm 5519  ran crn 5520  cres 5521  cima 5522   Fn wfn 6319  wf 6320  cfv 6324  (class class class)co 7135  cc 10524  cr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   + caddc 10529   · cmul 10531  +∞cpnf 10661  *cxr 10663   < clt 10664  cle 10665  cmin 10859  -cneg 10860   / cdiv 11286  2c2 11680  +crp 12377  (,)cioo 12726  [,]cicc 12729  cexp 13425  csqrt 14584  abscabs 14585  πcpi 15412  TopOpenctopn 16687  topGenctg 16703  fldccnfld 20091  intcnt 21622  cnccncf 23481  vol*covol 24066  volcvol 24067  𝐿1cibl 24221  citg 24222   D cdv 24466  arcsincasin 25448  areacarea 25541
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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-inf2 9088  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604  ax-addf 10605  ax-mulf 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-symdif 4169  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-disj 4996  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-ofr 7390  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-omul 8090  df-er 8272  df-map 8391  df-pm 8392  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-fi 8859  df-sup 8890  df-inf 8891  df-oi 8958  df-dju 9314  df-card 9352  df-acn 9355  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-ioo 12730  df-ioc 12731  df-ico 12732  df-icc 12733  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-fl 13157  df-mod 13233  df-seq 13365  df-exp 13426  df-fac 13630  df-bc 13659  df-hash 13687  df-shft 14418  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-limsup 14820  df-clim 14837  df-rlim 14838  df-sum 15035  df-ef 15413  df-sin 15415  df-cos 15416  df-tan 15417  df-pi 15418  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-submnd 17949  df-mulg 18217  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-psmet 20083  df-xmet 20084  df-met 20085  df-bl 20086  df-mopn 20087  df-fbas 20088  df-fg 20089  df-cnfld 20092  df-top 21499  df-topon 21516  df-topsp 21538  df-bases 21551  df-cld 21624  df-ntr 21625  df-cls 21626  df-nei 21703  df-lp 21741  df-perf 21742  df-cn 21832  df-cnp 21833  df-haus 21920  df-cmp 21992  df-tx 22167  df-hmeo 22360  df-fil 22451  df-fm 22543  df-flim 22544  df-flf 22545  df-xms 22927  df-ms 22928  df-tms 22929  df-cncf 23483  df-ovol 24068  df-vol 24069  df-mbf 24223  df-itg1 24224  df-itg2 24225  df-ibl 24226  df-itg 24227  df-0p 24274  df-limc 24469  df-dv 24470  df-log 25148  df-cxp 25149  df-asin 25451  df-area 25542
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