Theorem ftc1cn 25559

Description: Strengthen the assumptions of ftc1 25558 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 25423	. . . . 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 6721	. . 3 ⊢ (𝜑 → Fun (ℝ D 𝐺))
4		ax-resscn 11166	. . . . . . 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 4005	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
11		ioossre 13384	. . . . . . . 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 24408	. . . . . . . 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 25552	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺:(𝐴[,]𝐵)⟶ℂ)
18		iccssre 13405	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
19	7, 8, 18	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
20		eqid 2732	. . . . . . 7 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
21	20	tgioo2 24318	. . . . . 6 ⊢ (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
22	5, 17, 19, 21, 20	dvbssntr 25416	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom (ℝ D 𝐺) ⊆ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)))
23		iccntr 24336	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
24	7, 8, 23	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
25	22, 24	sseqtrd 4022	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom (ℝ D 𝐺) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
26	7	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ)
27	8	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ)
28	9	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 ≤ 𝐵)
29		ssidd 4005	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴(,)𝐵))
30	11	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
31	13	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐹 ∈ 𝐿1)
32		simpr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵))
33	11, 4	sstri 3991	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ
34		ssid 4004	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℂ ⊆ ℂ
35		eqid 2732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))
36	20	cnfldtopon 24298	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
37	36	toponrestid 22422	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
38	20, 35, 37	cncfcn 24425	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
39	33, 34, 38	mp2an 690	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
40	14, 39	eleqtrdi 2843	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
41	40	adantr 481	. . . . . . 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 22664	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) ∈ (TopOn‘(𝐴(,)𝐵)))
44	36, 42, 43	sylancr 587	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) ∈ (TopOn‘(𝐴(,)𝐵)))
45		toponuni 22415	. . . . . . . . . 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 2819	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ 𝑦 ∈ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))))
48	47	biimpa 477	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)))
49		eqid 2732	. . . . . . . 8 ⊢ ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵)) = ∪ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴(,)𝐵))
50	49	cncnpi 22781	. . . . . . 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 584	. . . . . 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 25558	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦(ℝ D 𝐺)(𝐹‘𝑦))
53		vex 3478	. . . . . 6 ⊢ 𝑦 ∈ V
54		fvex 6904	. . . . . 6 ⊢ (𝐹‘𝑦) ∈ V
55	53, 54	breldm 5908	. . . . 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 4003	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom (ℝ D 𝐺) = (𝐴(,)𝐵))
58		df-fn 6546	. . 3 ⊢ ((ℝ D 𝐺) Fn (𝐴(,)𝐵) ↔ (Fun (ℝ D 𝐺) ∧ dom (ℝ D 𝐺) = (𝐴(,)𝐵)))
59	3, 57, 58	sylanbrc 583	. 2 ⊢ (𝜑 → (ℝ D 𝐺) Fn (𝐴(,)𝐵))
60	16	ffnd 6718	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn (𝐴(,)𝐵))
61	3	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → Fun (ℝ D 𝐺))
62		funbrfv 6942	. . 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 7035	1 ⊢ (𝜑 → (ℝ D 𝐺) = 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ⊆ wss 3948  ∪ cuni 4908   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  dom cdm 5676  ran crn 5677  Fun wfun 6537   Fn wfn 6538  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408  ℂcc 11107  ℝcr 11108   ≤ cle 11248  (,)cioo 13323  [,]cicc 13326   ↾_t crest 17365  TopOpenctopn 17366  topGenctg 17382  ℂ_fldccnfld 20943  TopOnctopon 22411  intcnt 22520   Cn ccn 22727   CnP ccnp 22728  –cn→ccncf 24391  𝐿¹cibl 25133  ∫citg 25134   D cdv 25379

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cc 10429  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188  ax-mulf 11189

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-symdif 4242  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-disj 5114  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 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-ofr 7670  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-oadd 8469  df-omul 8470  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-dju 9895  df-card 9933  df-acn 9936  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 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-hash 14290  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-mulg 18950  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-cmp 22890  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-cncf 24393  df-ovol 24980  df-vol 24981  df-mbf 25135  df-itg1 25136  df-itg2 25137  df-ibl 25138  df-itg 25139  df-0p 25186  df-limc 25382  df-dv 25383

This theorem is referenced by:  ftc2  25560  itgsubstlem  25564