MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ftc1lem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ftc1lem5 26415
Description: Lemma for ftc1 26417. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
ftc1.g 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ∫(𝐴(,)𝑥)(𝐹‘𝑡) d𝑡)
ftc1.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
ftc1.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
ftc1.le (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
ftc1.s (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ 𝐷)
ftc1.d (𝜑 → 𝐷 ⊆ ℝ)
ftc1.i (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐿1)
ftc1.c (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵))
ftc1.f (𝜑 → 𝐹 ∈ ((𝐾 CnP 𝐿)‘𝐶))
ftc1.j 𝐽 = (𝐿 ↾t ℝ)
ftc1.k 𝐾 = (𝐿 ↾t 𝐷)
ftc1.l 𝐿 = (TopOpen‘ℂfld)
ftc1.h 𝐻 = (𝑧 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}) ↦ (((𝐺‘𝑧) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑧 − 𝐶)))
ftc1.e (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
ftc1.r (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ+)
ftc1.fc ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) → ((abs‘(𝑦 − 𝐶)) < 𝑅 → (abs‘((𝐹‘𝑦) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸))
ftc1.x1 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵))
ftc1.x2 (𝜑 → (abs‘(𝑋 − 𝐶)) < 𝑅)
Assertion
Ref Expression
ftc1lem5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ 𝐶) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑡,𝑦,𝑧,𝐶   𝑡,𝐷,𝑥,𝑦,𝑧   𝑦,𝐺,𝑧   𝑡,𝐴,𝑥,𝑦,𝑧   𝑡,𝐵,𝑥,𝑦,𝑧   𝑡,𝑋,𝑥,𝑧   𝑡,𝐸,𝑦   𝑦,𝐻   𝜑,𝑡,𝑥,𝑦,𝑧   𝑡,𝐹,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝐿,𝑦,𝑧   𝑦,𝑅
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥, 𝑧, 𝑡)   𝐸(𝑥, 𝑧)   𝐺(𝑥, 𝑡)   𝐻(𝑥, 𝑧, 𝑡)   𝐽(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑡)   𝐾(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑡)   𝐿(𝑡)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem ftc1lem5
StepHypRef Expression
1 ftc1.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
2 ftc1.b . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
3 iccssre 13600 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
41, 2, 3syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
5 ftc1.x1 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵))
64, 5sseldd 3914 . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
7 ioossicc 13604 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
8 ftc1.c . . . . . 6 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵))
97, 8sselid 3911 . . . . 5 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
104, 9sseldd 3914 . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
116, 10lttri2d 11488 . . 3 (𝜑 → (𝑋 ≠ 𝐶 ↔ (𝑋 < 𝐶 ∨ 𝐶 < 𝑋)))
1211biimpa 482 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ 𝐶) → (𝑋 < 𝐶 ∨ 𝐶 < 𝑋))
135adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵))
146adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 ∈ ℝ)
15 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 < 𝐶)
1614, 15ltned 11485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 ≠ 𝐶)
17 eldifsn 4750 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}) ↔ (𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑋 ≠ 𝐶))
1813, 16, 17sylanbrc 595 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}))
19 fveq2 6916 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑋 → (𝐺‘𝑧) = (𝐺‘𝑋))
2019oveq1d 7466 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑋 → ((𝐺‘𝑧) − (𝐺‘𝐶)) = ((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)))
21 oveq1 7458 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 − 𝐶) = (𝑋 − 𝐶))
2220, 21oveq12d 7469 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑋 → (((𝐺‘𝑧) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑧 − 𝐶)) = (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)))
23 ftc1.h . . . . . . . 8 𝐻 = (𝑧 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}) ↦ (((𝐺‘𝑧) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑧 − 𝐶)))
24 ovex 7484 . . . . . . . 8 (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)) ∈ V
2522, 23, 24fvmpt 7024 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}) → (𝐻‘𝑋) = (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)))
2618, 25syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (𝐻‘𝑋) = (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)))
27 ftc1.g . . . . . . . . . . 11 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ∫(𝐴(,)𝑥)(𝐹‘𝑡) d𝑡)
28 ftc1.le . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
29 ftc1.s . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ 𝐷)
30 ftc1.d . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐷 ⊆ ℝ)
31 ftc1.i . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐿1)
32 ftc1.f . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐹 ∈ ((𝐾 CnP 𝐿)‘𝐶))
33 ftc1.j . . . . . . . . . . . 12 𝐽 = (𝐿 ↾t ℝ)
34 ftc1.k . . . . . . . . . . . 12 𝐾 = (𝐿 ↾t 𝐷)
35 ftc1.l . . . . . . . . . . . 12 𝐿 = (TopOpen‘ℂfld)
3627, 1, 2, 28, 29, 30, 31, 8, 32, 33, 34, 35ftc1lem3 26413 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐹:𝐷⟶ℂ)
3727, 1, 2, 28, 29, 30, 31, 36ftc1lem2 26411 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐺:(𝐴[,]𝐵)⟶ℂ)
3837, 5ffvelcdmd 7117 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ∈ ℂ)
3937, 9ffvelcdmd 7117 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺‘𝐶) ∈ ℂ)
4038, 39subcld 11708 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) ∈ ℂ)
4140adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → ((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) ∈ ℂ)
426recnd 11376 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
4310recnd 11376 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
4442, 43subcld 11708 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − 𝐶) ∈ ℂ)
4544adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (𝑋 − 𝐶) ∈ ℂ)
4642, 43subeq0ad 11716 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) = 0 ↔ 𝑋 = 𝐶))
4746necon3bid 3003 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) ≠ 0 ↔ 𝑋 ≠ 𝐶))
4847biimpar 483 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ 𝐶) → (𝑋 − 𝐶) ≠ 0)
4916, 48syldan 603 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (𝑋 − 𝐶) ≠ 0)
5041, 45, 49div2negd 12148 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → ( -((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / -(𝑋 − 𝐶)) = (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)))
5138, 39negsubdi2d 11724 . . . . . . . 8 (𝜑 → -((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) = ((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)))
5242, 43negsubdi2d 11724 . . . . . . . 8 (𝜑 → -(𝑋 − 𝐶) = (𝐶 − 𝑋))
5351, 52oveq12d 7469 . . . . . . 7 (𝜑 → ( -((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / -(𝑋 − 𝐶)) = (((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)))
5453adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → ( -((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / -(𝑋 − 𝐶)) = (((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)))
5526, 50, 543eqtr2d 2804 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (𝐻‘𝑋) = (((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)))
5655fvoveq1d 7473 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) = (abs‘((((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)) − (𝐹‘𝐶))))
57 ftc1.e . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
58 ftc1.r . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ+)
59 ftc1.fc . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) → ((abs‘(𝑦 − 𝐶)) < 𝑅 → (abs‘((𝐹‘𝑦) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸))
60 ftc1.x2 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝑋 − 𝐶)) < 𝑅)
6143subidd 11696 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 − 𝐶) = 0)
6261abs00bd 15501 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(𝐶 − 𝐶)) = 0)
6358rpgt0d 13207 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < 𝑅)
6462, 63eqbrtrd 5133 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝐶 − 𝐶)) < 𝑅)
6527, 1, 2, 28, 29, 30, 31, 8, 32, 33, 34, 35, 23, 57, 58, 59, 5, 60, 9, 64ftc1lem4 26414 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (abs‘((((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
6656, 65eqbrtrd 5133 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
675adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → 𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵))
6810adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → 𝐶 ∈ ℝ)
69 simpr 490 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → 𝐶 < 𝑋)
7068, 69gtned 11484 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → 𝑋 ≠ 𝐶)
7167, 70, 17sylanbrc 595 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → 𝑋 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}))
7271, 25syl 18 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → (𝐻‘𝑋) = (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)))
7372fvoveq1d 7473 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) = (abs‘((((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)) − (𝐹‘𝐶))))
7427, 1, 2, 28, 29, 30, 31, 8, 32, 33, 34, 35, 23, 57, 58, 59, 9, 64, 5, 60ftc1lem4 26414 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → (abs‘((((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
7573, 74eqbrtrd 5133 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
7666, 75jaodan 972 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑋 < 𝐶 ∨ 𝐶 < 𝑋)) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
7712, 76syldan 603 1 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ 𝐶) → (abs‘((𝐻‘𝑋) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  {csn 4588   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239   < clt 11382   ≤ cle 11383   − cmin 11580   -cneg 11581   / cdiv 12013  ℝ+crp 13160  (,)cioo 13516  [,]cicc 13519  abscabs 15444   ↾t crest 17641  TopOpenctopn 17642  ℂfldccnfld 21729   CnP ccnp 23598  𝐿1cibl 25993  ∫citg 25994
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cc 10552  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-symdif 4201  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-disj 5076  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-ofr 7726  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-oadd 8518  df-omul 8519  df-er 8755  df-map 8887  df-pm 8888  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-dju 10019  df-card 10057  df-acn 10060  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ioo 13520  df-ioc 13521  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-fl 13972  df-mod 14050  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-clim 15699  df-rlim 15700  df-sum 15898  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-unif 17496  df-hom 17497  df-cco 17498  df-euf 17499  df-rest 17643  df-topn 17644  df-0g 17662  df-gsum 17663  df-topgen 17664  df-pt 17665  df-prds 17668  df-xrs 17724  df-qtop 17729  df-imas 17730  df-xps 17732  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-acs 17809  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-mulg 19328  df-cntz 19582  df-cmn 20047  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-cnfld 21730  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-cn 23600  df-cnp 23601  df-cmp 23760  df-tx 23936  df-hmeo 24129  df-xms 24694  df-ms 24695  df-tms 24696  df-cncf 25254  df-ovol 25840  df-vol 25841  df-mbf 25995  df-itg1 25996  df-itg2 25997  df-ibl 25998  df-itg 25999  df-0p 26046
This theorem is used by:  ftc1lem6  26416
  Copyright terms: Public domain W3C validator