MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ibl0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ibl0 23894
Description: The zero function is integrable on any measurable set. (Unlike iblconst 23925, 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.
StepHypRef Expression
1 0cn 10320 . . 3 0 ∈ ℂ
2 mbfconst 23741 . . 3 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 0 ∈ ℂ) → (𝐴 × {0}) ∈ MblFn)
31, 2mpan2 683 . 2 (𝐴 ∈ dom vol → (𝐴 × {0}) ∈ MblFn)
4 elfzelz 12596 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (0...3) → 𝑘 ∈ ℤ)
54ad2antlr 719 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑘 ∈ ℤ)
6 ax-icn 10283 . . . . . . . . 9 i ∈ ℂ
7 ine0 10757 . . . . . . . . 9 i ≠ 0
8 expclz 13139 . . . . . . . . . 10 ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (i↑𝑘) ∈ ℂ)
9 expne0i 13146 . . . . . . . . . 10 ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (i↑𝑘) ≠ 0)
108, 9div0d 11092 . . . . . . . . 9 ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (0 / (i↑𝑘)) = 0)
116, 7, 10mp3an12 1576 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℤ → (0 / (i↑𝑘)) = 0)
125, 11syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥𝐴) → (0 / (i↑𝑘)) = 0)
1312fveq2d 6415 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥𝐴) → (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘0))
14 re0 14233 . . . . . 6 (ℜ‘0) = 0
1513, 14syl6eq 2849 . . . . 5 (((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥𝐴) → (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))) = 0)
1615itgvallem3 23893 . . . 4 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) = 0)
17 0re 10330 . . . 4 0 ∈ ℝ
1816, 17syl6eqel 2886 . . 3 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)
1918ralrimiva 3147 . 2 (𝐴 ∈ dom vol → ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)
20 eqidd 2800 . . 3 (𝐴 ∈ dom vol → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0)))
21 eqidd 2800 . . 3 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑥𝐴) → (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))))
22 c0ex 10322 . . . . 5 0 ∈ V
2322fconst 6306 . . . 4 (𝐴 × {0}):𝐴⟶{0}
24 fdm 6264 . . . 4 ((𝐴 × {0}):𝐴⟶{0} → dom (𝐴 × {0}) = 𝐴)
2523, 24mp1i 13 . . 3 (𝐴 ∈ dom vol → dom (𝐴 × {0}) = 𝐴)
2622fvconst2 6698 . . . 4 (𝑥𝐴 → ((𝐴 × {0})‘𝑥) = 0)
2726adantl 474 . . 3 ((𝐴 ∈ dom vol ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐴 × {0})‘𝑥) = 0)
2820, 21, 25, 27isibl 23873 . 2 (𝐴 ∈ dom vol → ((𝐴 × {0}) ∈ 𝐿1 ↔ ((𝐴 × {0}) ∈ MblFn ∧ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(0 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(0 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)))
293, 19, 28mpbir2and 705 1 (𝐴 ∈ dom vol → (𝐴 × {0}) ∈ 𝐿1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 385  w3a 1108   = wceq 1653  wcel 2157  wne 2971  wral 3089  ifcif 4277  {csn 4368   class class class wbr 4843  cmpt 4922   × cxp 5310  dom cdm 5312  wf 6097  cfv 6101  (class class class)co 6878  cc 10222  cr 10223  0cc0 10224  ici 10226  cle 10364   / cdiv 10976  3c3 11369  cz 11666  ...cfz 12580  cexp 13114  cre 14178  volcvol 23571  MblFncmbf 23722  2citg2 23724  𝐿1cibl 23725
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2377  ax-ext 2777  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5097  ax-un 7183  ax-inf2 8788  ax-cnex 10280  ax-resscn 10281  ax-1cn 10282  ax-icn 10283  ax-addcl 10284  ax-addrcl 10285  ax-mulcl 10286  ax-mulrcl 10287  ax-mulcom 10288  ax-addass 10289  ax-mulass 10290  ax-distr 10291  ax-i2m1 10292  ax-1ne0 10293  ax-1rid 10294  ax-rnegex 10295  ax-rrecex 10296  ax-cnre 10297  ax-pre-lttri 10298  ax-pre-lttrn 10299  ax-pre-ltadd 10300  ax-pre-mulgt0 10301  ax-pre-sup 10302  ax-addf 10303
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-fal 1667  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2591  df-eu 2609  df-clab 2786  df-cleq 2792  df-clel 2795  df-nfc 2930  df-ne 2972  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3387  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4116  df-if 4278  df-pw 4351  df-sn 4369  df-pr 4371  df-tp 4373  df-op 4375  df-uni 4629  df-int 4668  df-iun 4712  df-disj 4812  df-br 4844  df-opab 4906  df-mpt 4923  df-tr 4946  df-id 5220  df-eprel 5225  df-po 5233  df-so 5234  df-fr 5271  df-se 5272  df-we 5273  df-xp 5318  df-rel 5319  df-cnv 5320  df-co 5321  df-dm 5322  df-rn 5323  df-res 5324  df-ima 5325  df-pred 5898  df-ord 5944  df-on 5945  df-lim 5946  df-suc 5947  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-isom 6110  df-riota 6839  df-ov 6881  df-oprab 6882  df-mpt2 6883  df-of 7131  df-ofr 7132  df-om 7300  df-1st 7401  df-2nd 7402  df-wrecs 7645  df-recs 7707  df-rdg 7745  df-1o 7799  df-2o 7800  df-oadd 7803  df-er 7982  df-map 8097  df-pm 8098  df-en 8196  df-dom 8197  df-sdom 8198  df-fin 8199  df-sup 8590  df-inf 8591  df-oi 8657  df-card 9051  df-cda 9278  df-pnf 10365  df-mnf 10366  df-xr 10367  df-ltxr 10368  df-le 10369  df-sub 10558  df-neg 10559  df-div 10977  df-nn 11313  df-2 11376  df-3 11377  df-n0 11581  df-z 11667  df-uz 11931  df-q 12034  df-rp 12075  df-xadd 12194  df-ioo 12428  df-ico 12430  df-icc 12431  df-fz 12581  df-fzo 12721  df-fl 12848  df-seq 13056  df-exp 13115  df-hash 13371  df-cj 14180  df-re 14181  df-im 14182  df-sqrt 14316  df-abs 14317  df-clim 14560  df-sum 14758  df-xmet 20061  df-met 20062  df-ovol 23572  df-vol 23573  df-mbf 23727  df-itg1 23728  df-itg2 23729  df-ibl 23730  df-0p 23778
This theorem is referenced by:  itgge0  23918  itgfsum  23934  bddiblnc  33968
  Copyright terms: Public domain W3C validator