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

Theorem ftc1lem5 26369
Description: Lemma for ftc1 26371. (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 13567 . . . . . 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 3910 . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
7 ioossicc 13571 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
8 ftc1.c . . . . . 6 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐴(,)𝐵))
97, 8sselid 3907 . . . . 5 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))
104, 9sseldd 3910 . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
116, 10lttri2d 11456 . . 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 11453 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 ≠ 𝐶)
17 eldifsn 4744 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}) ↔ (𝑋 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑋 ≠ 𝐶))
1813, 16, 17sylanbrc 595 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → 𝑋 ∈ ((𝐴[,]𝐵) ∖ {𝐶}))
19 fveq2 6890 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑋 → (𝐺‘𝑧) = (𝐺‘𝑋))
2019oveq1d 7439 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑋 → ((𝐺‘𝑧) − (𝐺‘𝐶)) = ((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)))
21 oveq1 7431 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 − 𝐶) = (𝑋 − 𝐶))
2220, 21oveq12d 7442 . . . . . . . 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 7457 . . . . . . . 8 (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)) ∈ V
2522, 23, 24fvmpt 6998 . . . . . . 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 26367 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐹:𝐷⟶ℂ)
3727, 1, 2, 28, 29, 30, 31, 36ftc1lem2 26365 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐺:(𝐴[,]𝐵)⟶ℂ)
3837, 5ffvelcdmd 7090 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ∈ ℂ)
3937, 9ffvelcdmd 7090 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺‘𝐶) ∈ ℂ)
4038, 39subcld 11676 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) ∈ ℂ)
4140adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → ((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) ∈ ℂ)
426recnd 11344 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
4310recnd 11344 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
4442, 43subcld 11676 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − 𝐶) ∈ ℂ)
4544adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (𝑋 − 𝐶) ∈ ℂ)
4642, 43subeq0ad 11684 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) = 0 ↔ 𝑋 = 𝐶))
4746necon3bid 2999 . . . . . . . . 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 12115 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → ( -((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / -(𝑋 − 𝐶)) = (((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)))
5138, 39negsubdi2d 11692 . . . . . . . 8 (𝜑 → -((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) = ((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)))
5242, 43negsubdi2d 11692 . . . . . . . 8 (𝜑 → -(𝑋 − 𝐶) = (𝐶 − 𝑋))
5351, 52oveq12d 7442 . . . . . . 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 2801 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (𝐻‘𝑋) = (((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)))
5655fvoveq1d 7446 . . . 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 11664 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 − 𝐶) = 0)
6261abs00bd 15467 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(𝐶 − 𝐶)) = 0)
6358rpgt0d 13174 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < 𝑅)
6462, 63eqbrtrd 5126 . . . . 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 26368 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 < 𝐶) → (abs‘((((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘𝑋)) / (𝐶 − 𝑋)) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
6656, 65eqbrtrd 5126 . . 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 11452 . . . . . . 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 7446 . . . 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 26368 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐶 < 𝑋) → (abs‘((((𝐺‘𝑋) − (𝐺‘𝐶)) / (𝑋 − 𝐶)) − (𝐹‘𝐶))) < 𝐸)
7573, 74eqbrtrd 5126 . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ⊆ wss 3896   ∖ cdif 4044  {csn 4584   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℂcc 11205  ℝcr 11206  0cc0 11207   < clt 11350   ≤ cle 11351   − cmin 11548   -cneg 11549   / cdiv 11980  ℝ+crp 13127  (,)cioo 13483  [,]cicc 13486  abscabs 15410   ↾t crest 17600  TopOpenctopn 17601  ℂfldccnfld 21687   CnP ccnp 23552  𝐿1cibl 25947  ∫citg 25948
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cc 10520  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-symdif 4197  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  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 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-ofr 7698  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8184  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-oadd 8487  df-omul 8488  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-ixp 8933  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fsupp 9361  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-dju 9989  df-card 10027  df-acn 10030  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ioc 13488  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-sum 15863  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-cmp 23714  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cncf 25208  df-ovol 25794  df-vol 25795  df-mbf 25949  df-itg1 25950  df-itg2 25951  df-ibl 25952  df-itg 25953  df-0p 26000
This theorem is used by:  ftc1lem6  26370
  Copyright terms: Public domain W3C validator