Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  i1fmulclem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem i1fmulclem 24218
 Description: Decompose the preimage of a constant times a function. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
i1fmulc.2 (𝜑𝐹 ∈ dom ∫1)
i1fmulc.3 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
Assertion
Ref Expression
i1fmulclem (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) “ {𝐵}) = (𝐹 “ {(𝐵 / 𝐴)}))

Proof of Theorem i1fmulclem
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 reex 10617 . . . . . . . . 9 ℝ ∈ V
21a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℝ ∈ V)
3 i1fmulc.3 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
4 i1fmulc.2 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹 ∈ dom ∫1)
5 i1ff 24192 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹:ℝ⟶ℝ)
64, 5syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
76ffnd 6512 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 Fn ℝ)
8 eqidd 2827 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹𝑧) = (𝐹𝑧))
92, 3, 7, 8ofc1 7422 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧 ∈ ℝ) → (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = (𝐴 · (𝐹𝑧)))
109ad4ant14 748 . . . . . 6 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = (𝐴 · (𝐹𝑧)))
1110eqeq1d 2828 . . . . 5 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = 𝐵 ↔ (𝐴 · (𝐹𝑧)) = 𝐵))
12 eqcom 2833 . . . . . 6 ((𝐹𝑧) = (𝐵 / 𝐴) ↔ (𝐵 / 𝐴) = (𝐹𝑧))
13 simplr 765 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
1413recnd 10658 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℂ)
153ad3antrrr 726 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
1615recnd 10658 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℂ)
176ad2antrr 722 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
1817ffvelrnda 6847 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹𝑧) ∈ ℝ)
1918recnd 10658 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝐹𝑧) ∈ ℂ)
20 simpllr 772 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐴 ≠ 0)
2114, 16, 19, 20divmuld 11427 . . . . . 6 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((𝐵 / 𝐴) = (𝐹𝑧) ↔ (𝐴 · (𝐹𝑧)) = 𝐵))
2212, 21syl5bb 284 . . . . 5 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑧) = (𝐵 / 𝐴) ↔ (𝐴 · (𝐹𝑧)) = 𝐵))
2311, 22bitr4d 283 . . . 4 ((((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = 𝐵 ↔ (𝐹𝑧) = (𝐵 / 𝐴)))
2423pm5.32da 579 . . 3 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝑧 ∈ ℝ ∧ (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = 𝐵) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑧) = (𝐵 / 𝐴))))
25 remulcl 10611 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
2625adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
27 fconstg 6563 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (ℝ × {𝐴}):ℝ⟶{𝐴})
283, 27syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (ℝ × {𝐴}):ℝ⟶{𝐴})
293snssd 4741 . . . . . . . 8 (𝜑 → {𝐴} ⊆ ℝ)
3028, 29fssd 6525 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℝ × {𝐴}):ℝ⟶ℝ)
31 inidm 4199 . . . . . . 7 (ℝ ∩ ℝ) = ℝ
3226, 30, 6, 2, 2, 31off 7414 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
3332ad2antrr 722 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
3433ffnd 6512 . . . 4 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) Fn ℝ)
35 fniniseg 6826 . . . 4 (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) Fn ℝ → (𝑧 ∈ (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) “ {𝐵}) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = 𝐵)))
3634, 35syl 17 . . 3 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) “ {𝐵}) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹)‘𝑧) = 𝐵)))
3717ffnd 6512 . . . 4 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐹 Fn ℝ)
38 fniniseg 6826 . . . 4 (𝐹 Fn ℝ → (𝑧 ∈ (𝐹 “ {(𝐵 / 𝐴)}) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑧) = (𝐵 / 𝐴))))
3937, 38syl 17 . . 3 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (𝐹 “ {(𝐵 / 𝐴)}) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑧) = (𝐵 / 𝐴))))
4024, 36, 393bitr4d 312 . 2 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑧 ∈ (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝑧 ∈ (𝐹 “ {(𝐵 / 𝐴)})))
4140eqrdv 2824 1 (((𝜑𝐴 ≠ 0) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (((ℝ × {𝐴}) ∘f · 𝐹) “ {𝐵}) = (𝐹 “ {(𝐵 / 𝐴)}))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   = wceq 1530   ∈ wcel 2107   ≠ wne 3021  Vcvv 3500  {csn 4564   × cxp 5552  ◡ccnv 5553  dom cdm 5554   “ cima 5557   Fn wfn 6347  ⟶wf 6348  ‘cfv 6352  (class class class)co 7148   ∘f cof 7397  ℝcr 10525  0cc0 10526   · cmul 10531   / cdiv 11286  ∫1citg1 24131 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 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2798  ax-rep 5187  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7451  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603 This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-op 4571  df-uni 4838  df-iun 4919  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-id 5459  df-po 5473  df-so 5474  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-iota 6312  df-fun 6354  df-fn 6355  df-f 6356  df-f1 6357  df-fo 6358  df-f1o 6359  df-fv 6360  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-of 7399  df-er 8279  df-en 8499  df-dom 8500  df-sdom 8501  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-sum 15033  df-itg1 24136 This theorem is referenced by:  i1fmulc  24219  itg1mulc  24220
 Copyright terms: Public domain W3C validator