Theorem ftc1cn 25922

Description: Strengthen the assumptions of ftc1 25921 to when the function 𝐹 is continuous on the entire interval (𝐴, 𝐵); in this case we can calculate D 𝐺 exactly. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
ftc1cn.g	⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ∫(𝐴(,)𝑥)(𝐹‘𝑡) d𝑡)
ftc1cn.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
ftc1cn.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
ftc1cn.le	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
ftc1cn.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
ftc1cn.i	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐿1)

Assertion

Ref	Expression
ftc1cn	⊢ (𝜑 → (ℝ D 𝐺) = 𝐹)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑡,𝐴   𝑡,𝐵,𝑥   𝑡,𝐹,𝑥   𝜑,𝑡,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐺(𝑥,𝑡)

Proof of Theorem ftc1cn

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dvf 25780	. . . . 5 ⊢ (ℝ D 𝐺):dom (ℝ D 𝐺)⟶ℂ
2	1	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℝ D 𝐺):dom (ℝ D 𝐺)⟶ℂ)
3	2	ffund 6712	. . 3 ⊢ (𝜑 → Fun (ℝ D 𝐺))
4		ax-resscn 11164	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
5	4	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
6		ftc1cn.g	. . . . . . 7 ⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ∫(𝐴(,)𝑥)(𝐹‘𝑡) d𝑡)
7		ftc1cn.a	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
8		ftc1cn.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
9		ftc1cn.le	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
10		ssidd 3998	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
11		ioossre 13386	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
12	11	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
13		ftc1cn.i	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐿1)
14		ftc1cn.f	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
15		cncff 24757	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ) → 𝐹:(𝐴(,)𝐵)⟶ℂ)
16	14, 15	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹:(𝐴(,)𝐵)⟶ℂ)
17	6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 16	ftc1lem2 25915	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺:(𝐴[,]𝐵)⟶ℂ)
18		iccssre 13407	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
19	7, 8, 18	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
20		eqid 2724	. . . . . . 7 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
21	20	tgioo2 24663	. . . . . 6 ⊢ (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
22	5, 17, 19, 21, 20	dvbssntr 25773	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom (ℝ D 𝐺) ⊆ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)))
23		iccntr 24681	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
24	7, 8, 23	syl2anc 583	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
25	22, 24	sseqtrd 4015	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom (ℝ D 𝐺) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
26	7	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ)
27	8	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ)
28	9	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 ≤ 𝐵)
29		ssidd 3998	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
30	11	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
31	13	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐹 ∈ 𝐿1)
32		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵))
33	11, 4	sstri 3984	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ
34		ssid 3997	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℂ ⊆ ℂ
35		eqid 2724	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))
36	20	cnfldtopon 24643	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
37	36	toponrestid 22767	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
38	20, 35, 37	cncfcn 24774	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
39	33, 34, 38	mp2an 689	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
40	14, 39	eleqtrdi 2835	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
41	40	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
42	33	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ)
43		resttopon 23009	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) ∈ (TopOn‘(𝐴(,)𝐵)))
44	36, 42, 43	sylancr 586	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) ∈ (TopOn‘(𝐴(,)𝐵)))
45		toponuni 22760	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) ∈ (TopOn‘(𝐴(,)𝐵)) → (𝐴(,)𝐵) = ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)))
46	44, 45	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) = ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)))
47	46	eleq2d 2811	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ 𝑦 ∈ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))))
48	47	biimpa 476	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)))
49		eqid 2724	. . . . . . . 8 ⊢ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) = ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))
50	49	cncnpi 23126	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld)) ∧ 𝑦 ∈ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))) → 𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑦))
51	41, 48, 50	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑦))
52	6, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 51, 21, 35, 20	ftc1 25921	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦(ℝ D 𝐺)(𝐹‘𝑦))
53		vex 3470	. . . . . 6 ⊢ 𝑦 ∈ V
54		fvex 6895	. . . . . 6 ⊢ (𝐹‘𝑦) ∈ V
55	53, 54	breldm 5899	. . . . 5 ⊢ (𝑦(ℝ D 𝐺)(𝐹‘𝑦) → 𝑦 ∈ dom (ℝ D 𝐺))
56	52, 55	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ dom (ℝ D 𝐺))
57	25, 56	eqelssd 3996	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom (ℝ D 𝐺) = (𝐴(,)𝐵))
58		df-fn 6537	. . 3 ⊢ ((ℝ D 𝐺) Fn (𝐴(,)𝐵) ↔ (Fun (ℝ D 𝐺) ∧ dom (ℝ D 𝐺) = (𝐴(,)𝐵)))
59	3, 57, 58	sylanbrc 582	. 2 ⊢ (𝜑 → (ℝ D 𝐺) Fn (𝐴(,)𝐵))
60	16	ffnd 6709	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn (𝐴(,)𝐵))
61	3	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → Fun (ℝ D 𝐺))
62		funbrfv 6933	. . 3 ⊢ (Fun (ℝ D 𝐺) → (𝑦(ℝ D 𝐺)(𝐹‘𝑦) → ((ℝ D 𝐺)‘𝑦) = (𝐹‘𝑦)))
63	61, 52, 62	sylc 65	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((ℝ D 𝐺)‘𝑦) = (𝐹‘𝑦))
64	59, 60, 63	eqfnfvd 7026	1 ⊢ (𝜑 → (ℝ D 𝐺) = 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ⊆ wss 3941  ∪ cuni 4900   class class class wbr 5139   ↦ cmpt 5222  dom cdm 5667  ran crn 5668  Fun wfun 6528   Fn wfn 6529  ⟶wf 6530  ‘cfv 6534  (class class class)co 7402  ℂcc 11105  ℝcr 11106   ≤ cle 11248  (,)cioo 13325  [,]cicc 13328   ↾_t crest 17371  TopOpenctopn 17372  topGenctg 17388  ℂ_fldccnfld 21234  TopOnctopon 22756  intcnt 22865   Cn ccn 23072   CnP ccnp 23073  –cn→ccncf 24740  𝐿¹cibl 25490  ∫citg 25491   D cdv 25736

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5276  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-inf2 9633  ax-cc 10427  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-symdif 4235  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-tp 4626  df-op 4628  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-iin 4991  df-disj 5105  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-se 5623  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-of 7664  df-ofr 7665  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-supp 8142  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-dju 9893  df-card 9931  df-acn 9934  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12976  df-xneg 13093  df-xadd 13094  df-xmul 13095  df-ioo 13329  df-ioc 13330  df-ico 13331  df-icc 13332  df-fz 13486  df-fzo 13629  df-fl 13758  df-mod 13836  df-seq 13968  df-exp 14029  df-hash 14292  df-cj 15048  df-re 15049  df-im 15050  df-sqrt 15184  df-abs 15185  df-clim 15434  df-rlim 15435  df-sum 15635  df-struct 17085  df-sets 17102  df-slot 17120  df-ndx 17132  df-base 17150  df-ress 17179  df-plusg 17215  df-mulr 17216  df-starv 17217  df-sca 17218  df-vsca 17219  df-ip 17220  df-tset 17221  df-ple 17222  df-ds 17224  df-unif 17225  df-hom 17226  df-cco 17227  df-rest 17373  df-topn 17374  df-0g 17392  df-gsum 17393  df-topgen 17394  df-pt 17395  df-prds 17398  df-xrs 17453  df-qtop 17458  df-imas 17459  df-xps 17461  df-mre 17535  df-mrc 17536  df-acs 17538  df-mgm 18569  df-sgrp 18648  df-mnd 18664  df-submnd 18710  df-mulg 18992  df-cntz 19229  df-cmn 19698  df-psmet 21226  df-xmet 21227  df-met 21228  df-bl 21229  df-mopn 21230  df-fbas 21231  df-fg 21232  df-cnfld 21235  df-top 22740  df-topon 22757  df-topsp 22779  df-bases 22793  df-cld 22867  df-ntr 22868  df-cls 22869  df-nei 22946  df-lp 22984  df-perf 22985  df-cn 23075  df-cnp 23076  df-haus 23163  df-cmp 23235  df-tx 23410  df-hmeo 23603  df-fil 23694  df-fm 23786  df-flim 23787  df-flf 23788  df-xms 24170  df-ms 24171  df-tms 24172  df-cncf 24742  df-ovol 25337  df-vol 25338  df-mbf 25492  df-itg1 25493  df-itg2 25494  df-ibl 25495  df-itg 25496  df-0p 25543  df-limc 25739  df-dv 25740

This theorem is referenced by:  ftc2  25923  itgsubstlem  25927