Theorem ftc1anclem3 36867

Description: Lemma for ftc1anc 36873- the absolute value of the sum of a simple function and i times another simple function is itself a simple function. (Contributed by Brendan Leahy, 27-May-2018.)

Assertion

Ref	Expression
ftc1anclem3	⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹 ∘f + ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺))) ∈ dom ∫1)

Proof of Theorem ftc1anclem3

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		i1ff 25426	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
2	1	ffvelcdmda 7086	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
3		i1ff 25426	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → 𝐺:ℝ⟶ℝ)
4	3	ffvelcdmda 7086	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ)
5		absreim 15245	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥)))) = (√‘(((𝐹‘𝑥)↑2) + ((𝐺‘𝑥)↑2))))
6	2, 4, 5	syl2an 595	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥)))) = (√‘(((𝐹‘𝑥)↑2) + ((𝐺‘𝑥)↑2))))
7	6	anandirs 676	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥)))) = (√‘(((𝐹‘𝑥)↑2) + ((𝐺‘𝑥)↑2))))
8	2	recnd 11247	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℂ)
9	8	sqvald 14113	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥)↑2) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)))
10	4	recnd 11247	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐺‘𝑥) ∈ ℂ)
11	10	sqvald 14113	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺‘𝑥)↑2) = ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)))
12	9, 11	oveqan12d 7431	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (((𝐹‘𝑥)↑2) + ((𝐺‘𝑥)↑2)) = (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))))
13	12	anandirs 676	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((𝐹‘𝑥)↑2) + ((𝐺‘𝑥)↑2)) = (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))))
14	13	fveq2d 6895	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (√‘(((𝐹‘𝑥)↑2) + ((𝐺‘𝑥)↑2))) = (√‘(((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)))))
15	7, 14	eqtrd 2771	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥)))) = (√‘(((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)))))
16	15	mpteq2dva 5248	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥))))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (√‘(((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))))))
17		ax-icn 11173	. . . . . . 7 ⊢ i ∈ ℂ
18		mulcl 11198	. . . . . . 7 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ (𝐺‘𝑥) ∈ ℂ) → (i · (𝐺‘𝑥)) ∈ ℂ)
19	17, 10, 18	sylancr 586	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (i · (𝐺‘𝑥)) ∈ ℂ)
20		addcl 11196	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹‘𝑥) ∈ ℂ ∧ (i · (𝐺‘𝑥)) ∈ ℂ) → ((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥))) ∈ ℂ)
21	8, 19, 20	syl2an 595	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → ((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥))) ∈ ℂ)
22	21	anandirs 676	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥))) ∈ ℂ)
23		reex 11205	. . . . . 6 ⊢ ℝ ∈ V
24	23	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ℝ ∈ V)
25	2	adantlr 712	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
26		ovexd 7447	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (i · (𝐺‘𝑥)) ∈ V)
27	1	feqmptd 6960	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹‘𝑥)))
28	27	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹‘𝑥)))
29	23	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
30	17	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → i ∈ ℂ)
31		fconstmpt 5738	. . . . . . . 8 ⊢ (ℝ × {i}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ i)
32	31	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → (ℝ × {i}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ i))
33	3	feqmptd 6960	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → 𝐺 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐺‘𝑥)))
34	29, 30, 4, 32, 33	offval2 7694	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (i · (𝐺‘𝑥))))
35	34	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (i · (𝐺‘𝑥))))
36	24, 25, 26, 28, 35	offval2 7694	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹 ∘f + ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥)))))
37		absf 15289	. . . . . 6 ⊢ abs:ℂ⟶ℝ
38	37	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → abs:ℂ⟶ℝ)
39	38	feqmptd 6960	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → abs = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (abs‘𝑦)))
40		fveq2 6891	. . . 4 ⊢ (𝑦 = ((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥))) → (abs‘𝑦) = (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥)))))
41	22, 36, 39, 40	fmptco 7129	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹 ∘f + ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((𝐹‘𝑥) + (i · (𝐺‘𝑥))))))
42	8, 8	mulcld 11239	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) ∈ ℂ)
43	10, 10	mulcld 11239	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)) ∈ ℂ)
44		addcl 11196	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) ∈ ℂ ∧ ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)) ∈ ℂ) → (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))) ∈ ℂ)
45	42, 43, 44	syl2an 595	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))) ∈ ℂ)
46	45	anandirs 676	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))) ∈ ℂ)
47	42	adantlr 712	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) ∈ ℂ)
48	43	adantll 711	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)) ∈ ℂ)
49	23	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
50	49, 2, 2, 27, 27	offval2 7694	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹 ∘f · 𝐹) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥))))
51	50	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹 ∘f · 𝐹) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥))))
52	29, 4, 4, 33, 33	offval2 7694	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺 ∘f · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))))
53	52	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺 ∘f · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))))
54	24, 47, 48, 51, 53	offval2 7694	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)))))
55		sqrtf 15315	. . . . . 6 ⊢ √:ℂ⟶ℂ
56	55	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → √:ℂ⟶ℂ)
57	56	feqmptd 6960	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → √ = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑦)))
58		fveq2 6891	. . . 4 ⊢ (𝑦 = (((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))) → (√‘𝑦) = (√‘(((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥)))))
59	46, 54, 57, 58	fmptco 7129	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (√‘(((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑥)) + ((𝐺‘𝑥) · (𝐺‘𝑥))))))
60	16, 41, 59	3eqtr4d 2781	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹 ∘f + ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺))) = (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))))
61		elrege0 13436	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
62		resqrtcl 15205	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
63	61, 62	sylbi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
64	63	adantl 481	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (0[,)+∞)) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
65		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (√:ℂ⟶ℂ → √:ℂ⟶ℂ)
66	65	feqmptd 6960	. . . . . . . 8 ⊢ (√:ℂ⟶ℂ → √ = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)))
67	55, 66	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ √ = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥))
68	67	reseq1i 5977	. . . . . 6 ⊢ (√ ↾ (0[,)+∞)) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞))
69		rge0ssre 13438	. . . . . . . 8 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℝ
70		ax-resscn 11171	. . . . . . . 8 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
71	69, 70	sstri 3991	. . . . . . 7 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℂ
72		resmpt 6037	. . . . . . 7 ⊢ ((0[,)+∞) ⊆ ℂ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥)))
73	71, 72	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥))
74	68, 73	eqtri 2759	. . . . 5 ⊢ (√ ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥))
75	64, 74	fmptd 7115	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ (0[,)+∞)):(0[,)+∞)⟶ℝ)
76		ge0addcl 13442	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
77	76	adantl 481	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
78		oveq12 7421	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 = 𝐹 ∧ 𝑧 = 𝐹) → (𝑧 ∘f · 𝑧) = (𝐹 ∘f · 𝐹))
79	78	anidms 566	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝐹 → (𝑧 ∘f · 𝑧) = (𝐹 ∘f · 𝐹))
80	79	feq1d 6702	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐹 → ((𝑧 ∘f · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝐹 ∘f · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞)))
81		i1ff 25426	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → 𝑧:ℝ⟶ℝ)
82	81	ffvelcdmda 7086	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧‘𝑥) ∈ ℝ)
83	82, 82	remulcld 11249	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑧 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥)) ∈ ℝ)
84	82	msqge0d 11787	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑧 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥)))
85		elrege0 13436	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥)) ∈ (0[,)+∞) ↔ (((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥))))
86	83, 84, 85	sylanbrc 582	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥)) ∈ (0[,)+∞))
87	86	fmpttd 7116	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥))):ℝ⟶(0[,)+∞))
88	23	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
89	81	feqmptd 6960	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → 𝑧 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑧‘𝑥)))
90	88, 82, 82, 89, 89	offval2 7694	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑧 ∘f · 𝑧) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥))))
91	90	feq1d 6702	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → ((𝑧 ∘f · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧‘𝑥) · (𝑧‘𝑥))):ℝ⟶(0[,)+∞)))
92	87, 91	mpbird 257	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑧 ∘f · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞))
93	80, 92	vtoclga 3566	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹 ∘f · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞))
94	93	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹 ∘f · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞))
95		oveq12 7421	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 = 𝐺 ∧ 𝑧 = 𝐺) → (𝑧 ∘f · 𝑧) = (𝐺 ∘f · 𝐺))
96	95	anidms 566	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝐺 → (𝑧 ∘f · 𝑧) = (𝐺 ∘f · 𝐺))
97	96	feq1d 6702	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐺 → ((𝑧 ∘f · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝐺 ∘f · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞)))
98	97, 92	vtoclga 3566	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺 ∘f · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
99	98	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺 ∘f · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
100		inidm 4218	. . . . 5 ⊢ (ℝ ∩ ℝ) = ℝ
101	77, 94, 99, 24, 24, 100	off 7692	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)):ℝ⟶(0[,)+∞))
102		fco2 6744	. . . 4 ⊢ (((√ ↾ (0[,)+∞)):(0[,)+∞)⟶ℝ ∧ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)):ℝ⟶(0[,)+∞)) → (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))):ℝ⟶ℝ)
103	75, 101, 102	syl2anc 583	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))):ℝ⟶ℝ)
104		rnco 6251	. . . 4 ⊢ ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) = ran (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)))
105		ffn 6717	. . . . . . . 8 ⊢ (√:ℂ⟶ℂ → √ Fn ℂ)
106	55, 105	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ √ Fn ℂ
107		readdcl 11197	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
108	107	adantl 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
109		remulcl 11199	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
110	109	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
111	110, 1, 1, 49, 49, 100	off 7692	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹 ∘f · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
112	111	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹 ∘f · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
113	109	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
114	113, 3, 3, 29, 29, 100	off 7692	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺 ∘f · 𝐺):ℝ⟶ℝ)
115	114	adantl 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺 ∘f · 𝐺):ℝ⟶ℝ)
116	108, 112, 115, 24, 24, 100	off 7692	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)):ℝ⟶ℝ)
117	116	frnd 6725	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ⊆ ℝ)
118	117, 70	sstrdi 3994	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ⊆ ℂ)
119		fnssres 6673	. . . . . . 7 ⊢ ((√ Fn ℂ ∧ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ⊆ ℂ) → (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) Fn ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)))
120	106, 118, 119	sylancr 586	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) Fn ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)))
121		id 22	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → 𝐹 ∈ dom ∫1)
122	121, 121	i1fmul 25446	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹 ∘f · 𝐹) ∈ dom ∫1)
123	122	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹 ∘f · 𝐹) ∈ dom ∫1)
124		id 22	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → 𝐺 ∈ dom ∫1)
125	124, 124	i1fmul 25446	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺 ∘f · 𝐺) ∈ dom ∫1)
126	125	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺 ∘f · 𝐺) ∈ dom ∫1)
127	123, 126	i1fadd 25445	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ dom ∫1)
128		i1frn 25427	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ dom ∫1 → ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ Fin)
129	127, 128	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ Fin)
130		fnfi 9185	. . . . . 6 ⊢ (((√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) Fn ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∧ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ Fin) → (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ Fin)
131	120, 129, 130	syl2anc 583	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ Fin)
132		rnfi 9339	. . . . 5 ⊢ ((√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ Fin → ran (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ Fin)
133	131, 132	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ran (√ ↾ ran ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ Fin)
134	104, 133	eqeltrid 2836	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ Fin)
135		cnvco 5885	. . . . . . 7 ⊢ ◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) = (◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∘ ◡√)
136	135	imaeq1i 6056	. . . . . 6 ⊢ (◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) “ {𝑥}) = ((◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∘ ◡√) “ {𝑥})
137		imaco 6250	. . . . . 6 ⊢ ((◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∘ ◡√) “ {𝑥}) = (◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥}))
138	136, 137	eqtri 2759	. . . . 5 ⊢ (◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) “ {𝑥}) = (◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥}))
139		i1fima 25428	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ dom ∫1 → (◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥})) ∈ dom vol)
140	127, 139	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥})) ∈ dom vol)
141	138, 140	eqeltrid 2836	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) “ {𝑥}) ∈ dom vol)
142	141	adantr 480	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0})) → (◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) “ {𝑥}) ∈ dom vol)
143	138	fveq2i 6894	. . . 4 ⊢ (vol‘(◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) “ {𝑥})) = (vol‘(◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥})))
144		eldifsni 4793	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0}) → 𝑥 ≠ 0)
145		c0ex 11213	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ∈ V
146	145	elsn 4643	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (0 ∈ {𝑥} ↔ 0 = 𝑥)
147		eqcom 2738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (0 = 𝑥 ↔ 𝑥 = 0)
148	146, 147	bitri 275	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0 ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 = 0)
149	148	necon3bbii 2987	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 0 ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 ≠ 0)
150		sqrt0 15193	. . . . . . . . . 10 ⊢ (√‘0) = 0
151	150	eleq1i 2823	. . . . . . . . 9 ⊢ ((√‘0) ∈ {𝑥} ↔ 0 ∈ {𝑥})
152	149, 151	xchnxbir 333	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ (√‘0) ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 ≠ 0)
153	144, 152	sylibr 233	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0}) → ¬ (√‘0) ∈ {𝑥})
154	153	olcd 871	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0}) → (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
155		ianor 979	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥}) ↔ (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
156		elpreima 7059	. . . . . . . 8 ⊢ (√ Fn ℂ → (0 ∈ (◡√ “ {𝑥}) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥})))
157	55, 105, 156	mp2b 10	. . . . . . 7 ⊢ (0 ∈ (◡√ “ {𝑥}) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥}))
158	155, 157	xchnxbir 333	. . . . . 6 ⊢ (¬ 0 ∈ (◡√ “ {𝑥}) ↔ (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
159	154, 158	sylibr 233	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0}) → ¬ 0 ∈ (◡√ “ {𝑥}))
160		i1fima2 25429	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) ∈ dom ∫1 ∧ ¬ 0 ∈ (◡√ “ {𝑥})) → (vol‘(◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥}))) ∈ ℝ)
161	127, 159, 160	syl2an 595	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0})) → (vol‘(◡((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺)) “ (◡√ “ {𝑥}))) ∈ ℝ)
162	143, 161	eqeltrid 2836	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∖ {0})) → (vol‘(◡(√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) “ {𝑥})) ∈ ℝ)
163	103, 134, 142, 162	i1fd 25431	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹 ∘f · 𝐹) ∘f + (𝐺 ∘f · 𝐺))) ∈ dom ∫1)
164	60, 163	eqeltrd 2832	1 ⊢ ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ 𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹 ∘f + ((ℝ × {i}) ∘f · 𝐺))) ∈ dom ∫1)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∨ wo 844   = wceq 1540   ∈ wcel 2105   ≠ wne 2939  Vcvv 3473   ∖ cdif 3945   ⊆ wss 3948  {csn 4628   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231   × cxp 5674  ^◡ccnv 5675  dom cdm 5676  ran crn 5677   ↾ cres 5678   “ cima 5679   ∘ ccom 5680   Fn wfn 6538  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412   ∘_f cof 7672  Fincfn 8943  ℂcc 11112  ℝcr 11113  0cc0 11114  ici 11116   + caddc 11117   · cmul 11119  +∞cpnf 11250   ≤ cle 11254  2c2 12272  [,)cico 13331  ↑cexp 14032  √csqrt 15185  abscabs 15186  volcvol 25213  ∫₁citg1 25365

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-inf2 9640  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191  ax-pre-sup 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  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 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7674  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-1o 8470  df-2o 8471  df-er 8707  df-map 8826  df-pm 8827  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9509  df-dju 9900  df-card 9938  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-div 11877  df-nn 12218  df-2 12280  df-3 12281  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-q 12938  df-rp 12980  df-xadd 13098  df-ioo 13333  df-ico 13335  df-icc 13336  df-fz 13490  df-fzo 13633  df-fl 13762  df-seq 13972  df-exp 14033  df-hash 14296  df-cj 15051  df-re 15052  df-im 15053  df-sqrt 15187  df-abs 15188  df-clim 15437  df-sum 15638  df-xmet 21138  df-met 21139  df-ovol 25214  df-vol 25215  df-mbf 25369  df-itg1 25370

This theorem is referenced by:  ftc1anclem7  36871  ftc1anclem8  36872