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

Theorem ditgcl 26171
Description: Closure of a directed integral. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ditgcl.x (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
ditgcl.y (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
ditgcl.a (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝑋[,]𝑌))
ditgcl.b (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑋[,]𝑌))
ditgcl.c ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
ditgcl.i (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌) ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1)
Assertion
Ref Expression
ditgcl (𝜑 → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥   𝑥,𝑉   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌
Allowed substitution hint:   𝐶(𝑥)

Proof of Theorem ditgcl
StepHypRef Expression
1 ditgcl.a . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝑋[,]𝑌))
2 ditgcl.x . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
3 ditgcl.y . . . . 5 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
4 elicc2 13535 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) → (𝐴 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 𝑌)))
52, 3, 4syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 𝑌)))
61, 5mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 𝑌))
76simp1d 1160 . 2 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
8 ditgcl.b . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝑋[,]𝑌))
9 elicc2 13535 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) → (𝐵 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ 𝑌)))
102, 3, 9syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 ∈ (𝑋[,]𝑌) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ 𝑌)))
118, 10mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ 𝑌))
1211simp1d 1160 . 2 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
13 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐴 ≤ 𝐵)
1413ditgpos 26169 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 = ∫(𝐴(,)𝐵)𝐶 d𝑥)
152rexrd 11352 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ*)
166simp2d 1161 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝐴)
17 iooss1 13504 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℝ* ∧ 𝑋 ≤ 𝐴) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝐵))
1815, 16, 17syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝐵))
193rexrd 11352 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ*)
2011simp3d 1162 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝑌)
21 iooss2 13505 . . . . . . . . 9 ((𝑌 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑌) → (𝑋(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
2219, 20, 21syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
2318, 22sstrd 3941 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
2423sselda 3931 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌))
25 ditgcl.c . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
2624, 25syldan 603 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
27 ioombl 25879 . . . . . . 7 (𝐴(,)𝐵) ∈ dom vol
2827a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ∈ dom vol)
29 ditgcl.i . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌) ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1)
3023, 28, 25, 29iblss 26118 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1)
3126, 30itgcl 26097 . . . 4 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
3231adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ∫(𝐴(,)𝐵)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
3314, 32eqeltrd 2861 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
34 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → 𝐵 ≤ 𝐴)
3512adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
367adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
3734, 35, 36ditgneg 26170 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 = -∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥)
3811simp2d 1161 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝐵)
39 iooss1 13504 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℝ* ∧ 𝑋 ≤ 𝐵) → (𝐵(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝐴))
4015, 38, 39syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝐴))
416simp3d 1162 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝑌)
42 iooss2 13505 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝑌) → (𝑋(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
4319, 41, 42syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑋(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
4440, 43sstrd 3941 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
4544sselda 3931 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐴)) → 𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌))
4645, 25syldan 603 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐴)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
47 ioombl 25879 . . . . . . . 8 (𝐵(,)𝐴) ∈ dom vol
4847a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵(,)𝐴) ∈ dom vol)
4944, 48, 25, 29iblss 26118 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐴) ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1)
5046, 49itgcl 26097 . . . . 5 (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
5150negcld 11649 . . . 4 (𝜑 → -∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
5251adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → -∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
5337, 52eqeltrd 2861 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
547, 12, 33, 53lecasei 11409 1 (𝜑 → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2145   ⊆ wss 3899   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5651  (class class class)co 7418  ℂcc 11191  ℝcr 11192  ℝ*cxr 11335   ≤ cle 11337  -cneg 11535  (,)cioo 13469  [,]cicc 13472  volcvol 25777  𝐿1cibl 25931  ∫citg 25932  ⨜cdit 26159
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271  ax-addf 11272
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-disj 5071  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-ofr 7692  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-sup 9427  df-inf 9428  df-oi 9497  df-dju 9975  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xadd 13235  df-ioo 13473  df-ico 13475  df-icc 13476  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-fl 13925  df-mod 14003  df-seq 14138  df-exp 14198  df-hash 14468  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-clim 15648  df-rlim 15649  df-sum 15847  df-xmet 21664  df-met 21665  df-ovol 25778  df-vol 25779  df-mbf 25933  df-itg1 25934  df-itg2 25935  df-ibl 25936  df-itg 25937  df-0p 25984  df-ditg 26160
This theorem is used by:  ditgsplit  26174  itgsubstlem  26361
  Copyright terms: Public domain W3C validator