Theorem ibl0 24684

Description: The zero function is integrable on any measurable set. (Unlike iblconst 24715, this does not require 𝐴 to have finite measure.) (Contributed by Mario Carneiro, 23-Aug-2014.)

Assertion

Ref	Expression
ibl0	⊢ (𝐴 ∈ dom vol → (𝐴 × {0}) ∈ 𝐿1)

Proof of Theorem ibl0

Dummy variables 𝑥 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0cn 10825	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℂ
2		mbfconst 24530	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 0 ∈ ℂ) → (𝐴 × {0}) ∈ MblFn)
3	1, 2	mpan2 691	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → (𝐴 × {0}) ∈ MblFn)
4		ax-icn 10788	. . . . . . . 8 ⊢ i ∈ ℂ
5		ine0 11267	. . . . . . . 8 ⊢ i ≠ 0
6		elfzelz 13112	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (0...3) → 𝑘 ∈ ℤ)
7	6	ad2antlr 727	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑘 ∈ ℤ)
8		expclz 13660	. . . . . . . . 9 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (i↑𝑘) ∈ ℂ)
9		expne0i 13667	. . . . . . . . 9 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (i↑𝑘) ≠ 0)
10	8, 9	div0d 11607	. . . . . . . 8 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (0 / (i↑𝑘)) = 0)
11	4, 5, 7, 10	mp3an12i 1467	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (0 / (i↑𝑘)) = 0)
12	11	fveq2d 6721	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘0))
13		re0 14715	. . . . . 6 ⊢ (ℜ‘0) = 0
14	12, 13	eqtrdi 2794	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))) = 0)
15	14	itgvallem3 24683	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) = 0)
16		0re 10835	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℝ
17	15, 16	eqeltrdi 2846	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)
18	17	ralrimiva 3105	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)
19		eqidd 2738	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0)))
20		eqidd 2738	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))))
21		c0ex 10827	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ V
22	21	fconst 6605	. . . 4 ⊢ (𝐴 × {0}):𝐴⟶{0}
23		fdm 6554	. . . 4 ⊢ ((𝐴 × {0}):𝐴⟶{0} → dom (𝐴 × {0}) = 𝐴)
24	22, 23	mp1i 13	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → dom (𝐴 × {0}) = 𝐴)
25	21	fvconst2 7019	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝐴 × {0})‘𝑥) = 0)
26	25	adantl 485	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐴 × {0})‘𝑥) = 0)
27	19, 20, 24, 26	isibl 24663	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → ((𝐴 × {0}) ∈ 𝐿1 ↔ ((𝐴 × {0}) ∈ MblFn ∧ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)))
28	3, 18, 27	mpbir2and 713	1 ⊢ (𝐴 ∈ dom vol → (𝐴 × {0}) ∈ 𝐿1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ifcif 4439  {csn 4541   class class class wbr 5053   ↦ cmpt 5135   × cxp 5549  dom cdm 5551  ⟶wf 6376  ‘cfv 6380  (class class class)co 7213  ℂcc 10727  ℝcr 10728  0cc0 10729  ici 10731   ≤ cle 10868   / cdiv 11489  3c3 11886  ℤcz 12176  ...cfz 13095  ↑cexp 13635  ℜcre 14660  volcvol 24360  MblFncmbf 24511  ∫₂citg2 24513  𝐿¹cibl 24514

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-rep 5179  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-inf2 9256  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806  ax-pre-sup 10807  ax-addf 10808

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-int 4860  df-iun 4906  df-disj 5019  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-se 5510  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-isom 6389  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-of 7469  df-ofr 7470  df-om 7645  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-1o 8202  df-2o 8203  df-er 8391  df-map 8510  df-pm 8511  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-fin 8630  df-sup 9058  df-inf 9059  df-oi 9126  df-dju 9517  df-card 9555  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-div 11490  df-nn 11831  df-2 11893  df-3 11894  df-n0 12091  df-z 12177  df-uz 12439  df-q 12545  df-rp 12587  df-xadd 12705  df-ioo 12939  df-ico 12941  df-icc 12942  df-fz 13096  df-fzo 13239  df-fl 13367  df-seq 13575  df-exp 13636  df-hash 13897  df-cj 14662  df-re 14663  df-im 14664  df-sqrt 14798  df-abs 14799  df-clim 15049  df-sum 15250  df-xmet 20356  df-met 20357  df-ovol 24361  df-vol 24362  df-mbf 24516  df-itg1 24517  df-itg2 24518  df-ibl 24519  df-0p 24567

This theorem is referenced by:  itgge0  24708  itgfsum  24724  bddiblnc  24739