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

Theorem ditgcl 26187
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 13549 . . . . 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 13549 . . . . 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 26185 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 = ∫(𝐴(,)𝐵)𝐶 d𝑥)
152rexrd 11366 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ*)
166simp2d 1161 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝐴)
17 iooss1 13518 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℝ* ∧ 𝑋 ≤ 𝐴) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝐵))
1815, 16, 17syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝐵))
193rexrd 11366 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ*)
2011simp3d 1162 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝑌)
21 iooss2 13519 . . . . . . . . 9 ((𝑌 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≤ 𝑌) → (𝑋(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
2219, 20, 21syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
2318, 22sstrd 3919 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
2423sselda 3909 . . . . . 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 25895 . . . . . . 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 26134 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1)
3126, 30itgcl 26113 . . . 4 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
3231adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → ∫(𝐴(,)𝐵)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
3314, 32eqeltrd 2860 . 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 26186 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 = -∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥)
3811simp2d 1161 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝐵)
39 iooss1 13518 . . . . . . . . . 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 13519 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝑌) → (𝑋(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
4319, 41, 42syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑋(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
4440, 43sstrd 3919 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵(,)𝐴) ⊆ (𝑋(,)𝑌))
4544sselda 3909 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐴)) → 𝑥 ∈ (𝑋(,)𝑌))
4645, 25syldan 603 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐴)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
47 ioombl 25895 . . . . . . . 8 (𝐵(,)𝐴) ∈ dom vol
4847a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵(,)𝐴) ∈ dom vol)
4944, 48, 25, 29iblss 26134 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐴) ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1)
5046, 49itgcl 26113 . . . . 5 (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
5150negcld 11663 . . . 4 (𝜑 → -∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
5251adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → -∫(𝐵(,)𝐴)𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
5337, 52eqeltrd 2860 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐵 ≤ 𝐴) → ⨜[𝐴 → 𝐵]𝐶 d𝑥 ∈ ℂ)
547, 12, 33, 53lecasei 11423 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 2144   ⊆ wss 3896   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5651  (class class class)co 7424  ℂcc 11205  ℝcr 11206  ℝ*cxr 11349   ≤ cle 11351   -cneg 11549  (,)cioo 13483  [,]cicc 13486  volcvol 25793  𝐿1cibl 25947  ∫citg 25948  ⨜cdit 26175
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-ofr 7698  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-2o 8485  df-er 8725  df-map 8857  df-pm 8858  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-dju 9989  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xadd 13249  df-ioo 13487  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-sum 15863  df-xmet 21680  df-met 21681  df-ovol 25794  df-vol 25795  df-mbf 25949  df-itg1 25950  df-itg2 25951  df-ibl 25952  df-itg 25953  df-0p 26000  df-ditg 26176
This theorem is used by:  ditgsplit  26190  itgsubstlem  26377
  Copyright terms: Public domain W3C validator