Users' Mathboxes Mathbox for Brendan Leahy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ftc1anclem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ftc1anclem3 34117
Description: Lemma for ftc1anc 34123- 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 ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) ∈ dom ∫1)

Proof of Theorem ftc1anclem3
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 i1ff 23884 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹:ℝ⟶ℝ)
21ffvelrnda 6625 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
3 i1ff 23884 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ dom ∫1𝐺:ℝ⟶ℝ)
43ffvelrnda 6625 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
5 absreim 14444 . . . . . . 7 (((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑥) ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))))
62, 4, 5syl2an 589 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))))
76anandirs 669 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))))
82recnd 10407 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℂ)
98sqvald 13328 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥)↑2) = ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)))
104recnd 10407 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐺𝑥) ∈ ℂ)
1110sqvald 13328 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺𝑥)↑2) = ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))
129, 11oveqan12d 6943 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → (((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2)) = (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
1312anandirs 669 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2)) = (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
1413fveq2d 6452 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))) = (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
157, 14eqtrd 2814 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
1615mpteq2dva 4981 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))))
17 ax-icn 10333 . . . . . . 7 i ∈ ℂ
18 mulcl 10358 . . . . . . 7 ((i ∈ ℂ ∧ (𝐺𝑥) ∈ ℂ) → (i · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
1917, 10, 18sylancr 581 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (i · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
20 addcl 10356 . . . . . 6 (((𝐹𝑥) ∈ ℂ ∧ (i · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ) → ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
218, 19, 20syl2an 589 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
2221anandirs 669 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
23 reex 10365 . . . . . 6 ℝ ∈ V
2423a1i 11 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ℝ ∈ V)
252adantlr 705 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
26 ovexd 6958 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (i · (𝐺𝑥)) ∈ V)
271feqmptd 6511 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹𝑥)))
2827adantr 474 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹𝑥)))
2923a1i 11 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
3017a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → i ∈ ℂ)
31 fconstmpt 5413 . . . . . . . 8 (ℝ × {i}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ i)
3231a1i 11 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (ℝ × {i}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ i))
333feqmptd 6511 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ dom ∫1𝐺 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐺𝑥)))
3429, 30, 4, 32, 33offval2 7193 . . . . . 6 (𝐺 ∈ dom ∫1 → ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (i · (𝐺𝑥))))
3534adantl 475 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (i · (𝐺𝑥))))
3624, 25, 26, 28, 35offval2 7193 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))))
37 absf 14488 . . . . . 6 abs:ℂ⟶ℝ
3837a1i 11 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → abs:ℂ⟶ℝ)
3938feqmptd 6511 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → abs = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (abs‘𝑦)))
40 fveq2 6448 . . . 4 (𝑦 = ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) → (abs‘𝑦) = (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))))
4122, 36, 39, 40fmptco 6663 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))))))
428, 8mulcld 10399 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) ∈ ℂ)
4310, 10mulcld 10399 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
44 addcl 10356 . . . . . 6 ((((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) ∈ ℂ ∧ ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ) → (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
4542, 43, 44syl2an 589 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
4645anandirs 669 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
4742adantlr 705 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) ∈ ℂ)
4843adantll 704 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
4923a1i 11 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
5049, 2, 2, 27, 27offval2 7193 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥))))
5150adantr 474 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥))))
5229, 4, 4, 33, 33offval2 7193 . . . . . 6 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
5352adantl 475 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
5424, 47, 48, 51, 53offval2 7193 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
55 sqrtf 14514 . . . . . 6 √:ℂ⟶ℂ
5655a1i 11 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → √:ℂ⟶ℂ)
5756feqmptd 6511 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → √ = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑦)))
58 fveq2 6448 . . . 4 (𝑦 = (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) → (√‘𝑦) = (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
5946, 54, 57, 58fmptco 6663 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))))
6016, 41, 593eqtr4d 2824 . 2 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) = (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))))
61 elrege0 12596 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
62 resqrtcl 14405 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
6361, 62sylbi 209 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (0[,)+∞) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
6463adantl 475 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (0[,)+∞)) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
65 id 22 . . . . . . . . 9 (√:ℂ⟶ℂ → √:ℂ⟶ℂ)
6665feqmptd 6511 . . . . . . . 8 (√:ℂ⟶ℂ → √ = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)))
6755, 66ax-mp 5 . . . . . . 7 √ = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥))
6867reseq1i 5640 . . . . . 6 (√ ↾ (0[,)+∞)) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞))
69 rge0ssre 12598 . . . . . . . 8 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
70 ax-resscn 10331 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
7169, 70sstri 3830 . . . . . . 7 (0[,)+∞) ⊆ ℂ
72 resmpt 5701 . . . . . . 7 ((0[,)+∞) ⊆ ℂ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥)))
7371, 72ax-mp 5 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥))
7468, 73eqtri 2802 . . . . 5 (√ ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥))
7564, 74fmptd 6650 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ (0[,)+∞)):(0[,)+∞)⟶ℝ)
76 ge0addcl 12602 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
7776adantl 475 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
78 oveq12 6933 . . . . . . . . 9 ((𝑧 = 𝐹𝑧 = 𝐹) → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐹𝑓 · 𝐹))
7978anidms 562 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐹 → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐹𝑓 · 𝐹))
8079feq1d 6278 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝐹 → ((𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞)))
81 i1ff 23884 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ dom ∫1𝑧:ℝ⟶ℝ)
8281ffvelrnda 6625 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧𝑥) ∈ ℝ)
8382, 82remulcld 10409 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ ℝ)
8482msqge0d 10945 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)))
85 elrege0 12596 . . . . . . . . . 10 (((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ (0[,)+∞) ↔ (((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))))
8683, 84, 85sylanbrc 578 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ (0[,)+∞))
8786fmpttd 6651 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))):ℝ⟶(0[,)+∞))
8823a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
8981feqmptd 6511 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ dom ∫1𝑧 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑧𝑥)))
9088, 82, 82, 89, 89offval2 7193 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))))
9190feq1d 6278 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ dom ∫1 → ((𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))):ℝ⟶(0[,)+∞)))
9287, 91mpbird 249 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞))
9380, 92vtoclga 3474 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞))
9493adantr 474 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞))
95 oveq12 6933 . . . . . . . . 9 ((𝑧 = 𝐺𝑧 = 𝐺) → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐺𝑓 · 𝐺))
9695anidms 562 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐺 → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐺𝑓 · 𝐺))
9796feq1d 6278 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝐺 → ((𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞)))
9897, 92vtoclga 3474 . . . . . 6 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
9998adantl 475 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
100 inidm 4043 . . . . 5 (ℝ ∩ ℝ) = ℝ
10177, 94, 99, 24, 24, 100off 7191 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶(0[,)+∞))
102 fco2 6311 . . . 4 (((√ ↾ (0[,)+∞)):(0[,)+∞)⟶ℝ ∧ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶(0[,)+∞)) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))):ℝ⟶ℝ)
10375, 101, 102syl2anc 579 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))):ℝ⟶ℝ)
104 rnco 5897 . . . 4 ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) = ran (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)))
105 ffn 6293 . . . . . . . 8 (√:ℂ⟶ℂ → √ Fn ℂ)
10655, 105ax-mp 5 . . . . . . 7 √ Fn ℂ
107 readdcl 10357 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
108107adantl 475 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
109 remulcl 10359 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
110109adantl 475 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
111110, 1, 1, 49, 49, 100off 7191 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
112111adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
113109adantl 475 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
114113, 3, 3, 29, 29, 100off 7191 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶ℝ)
115114adantl 475 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶ℝ)
116108, 112, 115, 24, 24, 100off 7191 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶ℝ)
117116frnd 6300 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℝ)
118117, 70syl6ss 3833 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℂ)
119 fnssres 6252 . . . . . . 7 ((√ Fn ℂ ∧ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℂ) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) Fn ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)))
120106, 118, 119sylancr 581 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) Fn ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)))
121 id 22 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹 ∈ dom ∫1)
122121, 121i1fmul 23904 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹) ∈ dom ∫1)
123122adantr 474 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹) ∈ dom ∫1)
124 id 22 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1)
125124, 124i1fmul 23904 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺) ∈ dom ∫1)
126125adantl 475 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺) ∈ dom ∫1)
127123, 126i1fadd 23903 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1)
128 i1frn 23885 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1 → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ Fin)
129127, 128syl 17 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ Fin)
130 fnfi 8528 . . . . . 6 (((√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) Fn ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∧ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ Fin) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
131120, 129, 130syl2anc 579 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
132 rnfi 8539 . . . . 5 ((√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin → ran (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
133131, 132syl 17 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
134104, 133syl5eqel 2863 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
135 cnvco 5555 . . . . . . 7 (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) = (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∘ √)
136135imaeq1i 5719 . . . . . 6 ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) = ((((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∘ √) “ {𝑥})
137 imaco 5896 . . . . . 6 ((((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∘ √) “ {𝑥}) = (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))
138136, 137eqtri 2802 . . . . 5 ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) = (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))
139 i1fima 23886 . . . . . 6 (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1 → (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥})) ∈ dom vol)
140127, 139syl 17 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥})) ∈ dom vol)
141138, 140syl5eqel 2863 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) ∈ dom vol)
142141adantr 474 . . 3 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0})) → ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) ∈ dom vol)
143138fveq2i 6451 . . . 4 (vol‘((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥})) = (vol‘(((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥})))
144 eldifsni 4553 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → 𝑥 ≠ 0)
145 c0ex 10372 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
146145elsn 4413 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ {𝑥} ↔ 0 = 𝑥)
147 eqcom 2785 . . . . . . . . . . 11 (0 = 𝑥𝑥 = 0)
148146, 147bitri 267 . . . . . . . . . 10 (0 ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 = 0)
149148necon3bbii 3016 . . . . . . . . 9 (¬ 0 ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 ≠ 0)
150 sqrt0 14393 . . . . . . . . . 10 (√‘0) = 0
151150eleq1i 2850 . . . . . . . . 9 ((√‘0) ∈ {𝑥} ↔ 0 ∈ {𝑥})
152149, 151xchnxbir 325 . . . . . . . 8 (¬ (√‘0) ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 ≠ 0)
153144, 152sylibr 226 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → ¬ (√‘0) ∈ {𝑥})
154153olcd 863 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
155 ianor 967 . . . . . . 7 (¬ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥}) ↔ (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
156 elpreima 6602 . . . . . . . 8 (√ Fn ℂ → (0 ∈ (√ “ {𝑥}) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥})))
15755, 105, 156mp2b 10 . . . . . . 7 (0 ∈ (√ “ {𝑥}) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥}))
158155, 157xchnxbir 325 . . . . . 6 (¬ 0 ∈ (√ “ {𝑥}) ↔ (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
159154, 158sylibr 226 . . . . 5 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → ¬ 0 ∈ (√ “ {𝑥}))
160 i1fima2 23887 . . . . 5 ((((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1 ∧ ¬ 0 ∈ (√ “ {𝑥})) → (vol‘(((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))) ∈ ℝ)
161127, 159, 160syl2an 589 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0})) → (vol‘(((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))) ∈ ℝ)
162143, 161syl5eqel 2863 . . 3 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0})) → (vol‘((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥})) ∈ ℝ)
163103, 134, 142, 162i1fd 23889 . 2 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ dom ∫1)
16460, 163eqeltrd 2859 1 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) ∈ dom ∫1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 198  wa 386  wo 836   = wceq 1601  wcel 2107  wne 2969  Vcvv 3398  cdif 3789  wss 3792  {csn 4398   class class class wbr 4888  cmpt 4967   × cxp 5355  ccnv 5356  dom cdm 5357  ran crn 5358  cres 5359  cima 5360  ccom 5361   Fn wfn 6132  wf 6133  cfv 6137  (class class class)co 6924  𝑓 cof 7174  Fincfn 8243  cc 10272  cr 10273  0cc0 10274  ici 10276   + caddc 10277   · cmul 10279  +∞cpnf 10410  cle 10414  2c2 11434  [,)cico 12493  cexp 13182  csqrt 14384  abscabs 14385  volcvol 23671  1citg1 23823
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5008  ax-sep 5019  ax-nul 5027  ax-pow 5079  ax-pr 5140  ax-un 7228  ax-inf2 8837  ax-cnex 10330  ax-resscn 10331  ax-1cn 10332  ax-icn 10333  ax-addcl 10334  ax-addrcl 10335  ax-mulcl 10336  ax-mulrcl 10337  ax-mulcom 10338  ax-addass 10339  ax-mulass 10340  ax-distr 10341  ax-i2m1 10342  ax-1ne0 10343  ax-1rid 10344  ax-rnegex 10345  ax-rrecex 10346  ax-cnre 10347  ax-pre-lttri 10348  ax-pre-lttrn 10349  ax-pre-ltadd 10350  ax-pre-mulgt0 10351  ax-pre-sup 10352
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-fal 1615  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4674  df-int 4713  df-iun 4757  df-br 4889  df-opab 4951  df-mpt 4968  df-tr 4990  df-id 5263  df-eprel 5268  df-po 5276  df-so 5277  df-fr 5316  df-se 5317  df-we 5318  df-xp 5363  df-rel 5364  df-cnv 5365  df-co 5366  df-dm 5367  df-rn 5368  df-res 5369  df-ima 5370  df-pred 5935  df-ord 5981  df-on 5982  df-lim 5983  df-suc 5984  df-iota 6101  df-fun 6139  df-fn 6140  df-f 6141  df-f1 6142  df-fo 6143  df-f1o 6144  df-fv 6145  df-isom 6146  df-riota 6885  df-ov 6927  df-oprab 6928  df-mpt2 6929  df-of 7176  df-om 7346  df-1st 7447  df-2nd 7448  df-wrecs 7691  df-recs 7753  df-rdg 7791  df-1o 7845  df-2o 7846  df-oadd 7849  df-er 8028  df-map 8144  df-pm 8145  df-en 8244  df-dom 8245  df-sdom 8246  df-fin 8247  df-sup 8638  df-inf 8639  df-oi 8706  df-card 9100  df-cda 9327  df-pnf 10415  df-mnf 10416  df-xr 10417  df-ltxr 10418  df-le 10419  df-sub 10610  df-neg 10611  df-div 11035  df-nn 11379  df-2 11442  df-3 11443  df-n0 11647  df-z 11733  df-uz 11997  df-q 12100  df-rp 12142  df-xadd 12262  df-ioo 12495  df-ico 12497  df-icc 12498  df-fz 12648  df-fzo 12789  df-fl 12916  df-seq 13124  df-exp 13183  df-hash 13440  df-cj 14250  df-re 14251  df-im 14252  df-sqrt 14386  df-abs 14387  df-clim 14631  df-sum 14829  df-xmet 20139  df-met 20140  df-ovol 23672  df-vol 23673  df-mbf 23827  df-itg1 23828
This theorem is referenced by:  ftc1anclem7  34121  ftc1anclem8  34122
  Copyright terms: Public domain W3C validator