MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  itg2addlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem itg2addlem 26080
Description: Lemma for itg2add 26081. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itg2add.f1 (𝜑 → 𝐹 ∈ MblFn)
itg2add.f2 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
itg2add.f3 (𝜑 → (∫2‘𝐹) ∈ ℝ)
itg2add.g1 (𝜑 → 𝐺 ∈ MblFn)
itg2add.g2 (𝜑 → 𝐺:ℝ⟶(0[,)+∞))
itg2add.g3 (𝜑 → (∫2‘𝐺) ∈ ℝ)
itg2add.p1 (𝜑 → 𝑃:ℕ⟶dom ∫1)
itg2add.p2 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑛) ∧ (𝑃‘𝑛) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑛 + 1))))
itg2add.p3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐹‘𝑥))
itg2add.q1 (𝜑 → 𝑄:ℕ⟶dom ∫1)
itg2add.q2 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑛) ∧ (𝑄‘𝑛) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑛 + 1))))
itg2add.q3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐺‘𝑥))
Assertion
Ref Expression
itg2addlem (𝜑 → (∫2‘(𝐹 ∘f + 𝐺)) = ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑛,𝐹   𝑃,𝑛,𝑥   𝑄,𝑛,𝑥   𝑛,𝐺,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑛)

Proof of Theorem itg2addlem
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑗 𝑘 𝑚 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itg2add.f1 . . . 4 (𝜑 → 𝐹 ∈ MblFn)
2 itg2add.g1 . . . 4 (𝜑 → 𝐺 ∈ MblFn)
31, 2mbfadd 25983 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∘f + 𝐺) ∈ MblFn)
4 ge0addcl 13592 . . . . 5 ((𝑦 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑧 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑦 + 𝑧) ∈ (0[,)+∞))
54adantl 487 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑧 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑦 + 𝑧) ∈ (0[,)+∞))
6 itg2add.f2 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
7 itg2add.g2 . . . 4 (𝜑 → 𝐺:ℝ⟶(0[,)+∞))
8 reex 11292 . . . . 5 ℝ ∈ V
98a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ℝ ∈ V)
10 inidm 4123 . . . 4 (ℝ ∩ ℝ) = ℝ
115, 6, 7, 9, 9, 10off 7711 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∘f + 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
12 simpl 488 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑔 ∈ dom ∫1) → 𝑓 ∈ dom ∫1)
13 simpr 490 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑔 ∈ dom ∫1) → 𝑔 ∈ dom ∫1)
1412, 13i1fadd 26017 . . . . 5 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑔 ∈ dom ∫1) → (𝑓 ∘f + 𝑔) ∈ dom ∫1)
1514adantl 487 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑔 ∈ dom ∫1)) → (𝑓 ∘f + 𝑔) ∈ dom ∫1)
16 itg2add.p1 . . . 4 (𝜑 → 𝑃:ℕ⟶dom ∫1)
17 itg2add.q1 . . . 4 (𝜑 → 𝑄:ℕ⟶dom ∫1)
18 nnex 12342 . . . . 5 ℕ ∈ V
1918a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ℕ ∈ V)
20 inidm 4123 . . . 4 (ℕ ∩ ℕ) = ℕ
2115, 16, 17, 19, 19, 20off 7711 . . 3 (𝜑 → (𝑃 ∘f ∘f + 𝑄):ℕ⟶dom ∫1)
22 ge0addcl 13592 . . . . . . . . . 10 ((𝑓 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑔 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑓 + 𝑔) ∈ (0[,)+∞))
2322adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (𝑓 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑔 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑓 + 𝑔) ∈ (0[,)+∞))
2416ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚) ∈ dom ∫1)
25 itg2add.p2 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑛) ∧ (𝑃‘𝑛) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑛 + 1))))
26 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝑃‘𝑛) = (𝑃‘𝑚))
2726breq2d 5114 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑛) ↔ 0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚)))
28 fvoveq1 7443 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝑃‘(𝑛 + 1)) = (𝑃‘(𝑚 + 1)))
2926, 28breq12d 5115 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑃‘𝑛) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑛 + 1)) ↔ (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑚 + 1))))
3027, 29anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑚 → ((0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑛) ∧ (𝑃‘𝑛) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑛 + 1))) ↔ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚) ∧ (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑚 + 1)))))
3130rspccva 3575 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑛 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑛) ∧ (𝑃‘𝑛) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑛 + 1))) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚) ∧ (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑚 + 1))))
3225, 31sylan 592 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚) ∧ (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑚 + 1))))
3332simpld 500 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚))
34 breq2 5106 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝑃‘𝑚) → (0𝑝 ∘r ≤ 𝑓 ↔ 0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚)))
35 feq1 6687 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝑃‘𝑚) → (𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝑃‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞)))
3634, 35imbi12d 347 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = (𝑃‘𝑚) → ((0𝑝 ∘r ≤ 𝑓 → 𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞)) ↔ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚) → (𝑃‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞))))
37 i1ff 25998 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∈ dom ∫1 → 𝑓:ℝ⟶ℝ)
3837ffnd 6710 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 ∈ dom ∫1 → 𝑓 Fn ℝ)
3938adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 0𝑝 ∘r ≤ 𝑓) → 𝑓 Fn ℝ)
40 0cn 11299 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 0 ∈ ℂ
41 fnconstg 6770 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (0 ∈ ℂ → (ℂ × {0}) Fn ℂ)
4240, 41ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (ℂ × {0}) Fn ℂ
43 df-0p 25992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 0𝑝 = (ℂ × {0})
4443fneq1i 6636 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (0𝑝 Fn ℂ ↔ (ℂ × {0}) Fn ℂ)
4542, 44mpbir 234 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0𝑝 Fn ℂ
4645a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 ∈ dom ∫1 → 0𝑝 Fn ℂ)
47 cnex 11282 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ℂ ∈ V
4847a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 ∈ dom ∫1 → ℂ ∈ V)
498a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
50 ax-resscn 11258 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ℝ ⊆ ℂ
51 sseqin2 4120 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (ℝ ⊆ ℂ ↔ (ℂ ∩ ℝ) = ℝ)
5250, 51mpbi 233 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ℂ ∩ ℝ) = ℝ
53 0pval 25993 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ ℂ → (0𝑝‘𝑥) = 0)
5453adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (0𝑝‘𝑥) = 0)
55 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑓‘𝑥) = (𝑓‘𝑥))
5646, 38, 48, 49, 52, 54, 55ofrfval 7703 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∈ dom ∫1 → (0𝑝 ∘r ≤ 𝑓 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ 0 ≤ (𝑓‘𝑥)))
5756biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 0𝑝 ∘r ≤ 𝑓) → ∀𝑥 ∈ ℝ 0 ≤ (𝑓‘𝑥))
5837ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑓‘𝑥) ∈ ℝ)
59 elrege0 13586 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((𝑓‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑓‘𝑥)))
6059simplbi2 506 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑓‘𝑥) ∈ ℝ → (0 ≤ (𝑓‘𝑥) → (𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞)))
6158, 60syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝑓‘𝑥) → (𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞)))
6261ralimdva 3174 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∈ dom ∫1 → (∀𝑥 ∈ ℝ 0 ≤ (𝑓‘𝑥) → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞)))
6362imp 412 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ 0 ≤ (𝑓‘𝑥)) → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞))
6457, 63syldan 603 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 0𝑝 ∘r ≤ 𝑓) → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞))
65 ffnfv 7119 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝑓 Fn ℝ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑓‘𝑥) ∈ (0[,)+∞)))
6639, 64, 65sylanbrc 595 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 ∈ dom ∫1 ∧ 0𝑝 ∘r ≤ 𝑓) → 𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞))
6766ex 418 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 ∈ dom ∫1 → (0𝑝 ∘r ≤ 𝑓 → 𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞)))
6836, 67vtoclga 3536 . . . . . . . . . 10 ((𝑃‘𝑚) ∈ dom ∫1 → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑃‘𝑚) → (𝑃‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞)))
6924, 33, 68sylc 66 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞))
7017ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚) ∈ dom ∫1)
71 itg2add.q2 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑛) ∧ (𝑄‘𝑛) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑛 + 1))))
72 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘𝑚))
7372breq2d 5114 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑛) ↔ 0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚)))
74 fvoveq1 7443 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝑄‘(𝑛 + 1)) = (𝑄‘(𝑚 + 1)))
7572, 74breq12d 5115 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑄‘𝑛) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑛 + 1)) ↔ (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑚 + 1))))
7673, 75anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑚 → ((0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑛) ∧ (𝑄‘𝑛) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑛 + 1))) ↔ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚) ∧ (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑚 + 1)))))
7776rspccva 3575 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑛 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑛) ∧ (𝑄‘𝑛) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑛 + 1))) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚) ∧ (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑚 + 1))))
7871, 77sylan 592 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚) ∧ (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑚 + 1))))
7978simpld 500 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚))
80 breq2 5106 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝑄‘𝑚) → (0𝑝 ∘r ≤ 𝑓 ↔ 0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚)))
81 feq1 6687 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝑄‘𝑚) → (𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝑄‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞)))
8280, 81imbi12d 347 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = (𝑄‘𝑚) → ((0𝑝 ∘r ≤ 𝑓 → 𝑓:ℝ⟶(0[,)+∞)) ↔ (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚) → (𝑄‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞))))
8382, 67vtoclga 3536 . . . . . . . . . 10 ((𝑄‘𝑚) ∈ dom ∫1 → (0𝑝 ∘r ≤ (𝑄‘𝑚) → (𝑄‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞)))
8470, 79, 83sylc 66 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚):ℝ⟶(0[,)+∞))
858a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ℝ ∈ V)
8623, 69, 84, 85, 85, 10off 7711 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)):ℝ⟶(0[,)+∞))
87 0plef 25994 . . . . . . . 8 (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)):ℝ⟶ℝ ∧ 0𝑝 ∘r ≤ ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))))
8886, 87sylib 221 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)):ℝ⟶ℝ ∧ 0𝑝 ∘r ≤ ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))))
8988simprd 501 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 0𝑝 ∘r ≤ ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)))
9016ffnd 6710 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑃 Fn ℕ)
9117ffnd 6710 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑄 Fn ℕ)
92 eqidd 2761 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚) = (𝑃‘𝑚))
93 eqidd 2761 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚) = (𝑄‘𝑚))
9490, 91, 19, 19, 20, 92, 93ofval 7704 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚) = ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)))
9589, 94breqtrrd 5132 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 0𝑝 ∘r ≤ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚))
96 i1ff 25998 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃‘𝑚) ∈ dom ∫1 → (𝑃‘𝑚):ℝ⟶ℝ)
9724, 96syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚):ℝ⟶ℝ)
9897ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) ∈ ℝ)
99 i1ff 25998 . . . . . . . . . . 11 ((𝑄‘𝑚) ∈ dom ∫1 → (𝑄‘𝑚):ℝ⟶ℝ)
10070, 99syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚):ℝ⟶ℝ)
101100ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) ∈ ℝ)
102 peano2nn 12348 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 ∈ ℕ → (𝑚 + 1) ∈ ℕ)
103 ffvelcdm 7081 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑃:ℕ⟶dom ∫1 ∧ (𝑚 + 1) ∈ ℕ) → (𝑃‘(𝑚 + 1)) ∈ dom ∫1)
10416, 102, 103syl2an 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘(𝑚 + 1)) ∈ dom ∫1)
105 i1ff 25998 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∈ dom ∫1 → (𝑃‘(𝑚 + 1)):ℝ⟶ℝ)
106104, 105syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘(𝑚 + 1)):ℝ⟶ℝ)
107106ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦) ∈ ℝ)
108 ffvelcdm 7081 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑄:ℕ⟶dom ∫1 ∧ (𝑚 + 1) ∈ ℕ) → (𝑄‘(𝑚 + 1)) ∈ dom ∫1)
10917, 102, 108syl2an 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘(𝑚 + 1)) ∈ dom ∫1)
110 i1ff 25998 . . . . . . . . . . 11 ((𝑄‘(𝑚 + 1)) ∈ dom ∫1 → (𝑄‘(𝑚 + 1)):ℝ⟶ℝ)
111109, 110syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘(𝑚 + 1)):ℝ⟶ℝ)
112111ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦) ∈ ℝ)
11332simprd 501 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑚 + 1)))
11497ffnd 6710 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚) Fn ℝ)
115106ffnd 6710 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘(𝑚 + 1)) Fn ℝ)
116 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) = ((𝑃‘𝑚)‘𝑦))
117 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦) = ((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦))
118114, 115, 85, 85, 10, 116, 117ofrfval 7703 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘𝑚) ∘r ≤ (𝑃‘(𝑚 + 1)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) ≤ ((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦)))
119113, 118mpbid 235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ∀𝑦 ∈ ℝ ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) ≤ ((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦))
120119r19.21bi 3254 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) ≤ ((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦))
12178simprd 501 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑚 + 1)))
122100ffnd 6710 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚) Fn ℝ)
123111ffnd 6710 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘(𝑚 + 1)) Fn ℝ)
124 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) = ((𝑄‘𝑚)‘𝑦))
125 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦) = ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦))
126122, 123, 85, 85, 10, 124, 125ofrfval 7703 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑄‘𝑚) ∘r ≤ (𝑄‘(𝑚 + 1)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) ≤ ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦)))
127121, 126mpbid 235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ∀𝑦 ∈ ℝ ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) ≤ ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦))
128127r19.21bi 3254 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) ≤ ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦))
12998, 101, 107, 112, 120, 128le2addd 11936 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)) ≤ (((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦) + ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦)))
130129ralrimiva 3154 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ∀𝑦 ∈ ℝ (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)) ≤ (((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦) + ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦)))
13124, 70i1fadd 26017 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)) ∈ dom ∫1)
132 i1ff 25998 . . . . . . . . 9 (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)) ∈ dom ∫1 → ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)):ℝ⟶ℝ)
133 ffn 6709 . . . . . . . . 9 (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)):ℝ⟶ℝ → ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)) Fn ℝ)
134131, 132, 1333syl 19 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)) Fn ℝ)
135104, 109i1fadd 26017 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))) ∈ dom ∫1)
136 i1ff 25998 . . . . . . . . . 10 (((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))) ∈ dom ∫1 → ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))):ℝ⟶ℝ)
137135, 136syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))):ℝ⟶ℝ)
138137ffnd 6710 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))) Fn ℝ)
139114, 122, 85, 85, 10, 116, 124ofval 7704 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))‘𝑦) = (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)))
140115, 123, 85, 85, 10, 117, 125ofval 7704 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1)))‘𝑦) = (((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦) + ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦)))
141134, 138, 85, 85, 10, 139, 140ofrfval 7703 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)) ∘r ≤ ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)) ≤ (((𝑃‘(𝑚 + 1))‘𝑦) + ((𝑄‘(𝑚 + 1))‘𝑦))))
142130, 141mpbird 260 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚)) ∘r ≤ ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))))
143 eqidd 2761 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑚 + 1) ∈ ℕ) → (𝑃‘(𝑚 + 1)) = (𝑃‘(𝑚 + 1)))
144 eqidd 2761 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑚 + 1) ∈ ℕ) → (𝑄‘(𝑚 + 1)) = (𝑄‘(𝑚 + 1)))
14590, 91, 19, 19, 20, 143, 144ofval 7704 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 + 1) ∈ ℕ) → ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘(𝑚 + 1)) = ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))))
146102, 145sylan2 605 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘(𝑚 + 1)) = ((𝑃‘(𝑚 + 1)) ∘f + (𝑄‘(𝑚 + 1))))
147142, 94, 1463brtr4d 5136 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚) ∘r ≤ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘(𝑚 + 1)))
14895, 147jca 521 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0𝑝 ∘r ≤ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚) ∧ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚) ∘r ≤ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘(𝑚 + 1))))
149148ralrimiva 3154 . . 3 (𝜑 → ∀𝑚 ∈ ℕ (0𝑝 ∘r ≤ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚) ∧ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚) ∘r ≤ ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘(𝑚 + 1))))
150 fveq2 6885 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛) = ((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚))
151150fveq1d 6887 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑚 → (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦) = (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦))
152151cbvmptv 5208 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦))
153 nnuz 13005 . . . . . . 7 ℕ = (ℤ≥‘1)
154 1zzd 12728 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 1 ∈ ℤ)
155 itg2add.p3 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐹‘𝑥))
156 fveq2 6885 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑃‘𝑛)‘𝑥) = ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))
157156mpteq2dv 5198 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑥)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦)))
158 fveq2 6885 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦))
159157, 158breq12d 5115 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐹‘𝑥) ↔ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹‘𝑦)))
160159rspccva 3575 . . . . . . . 8 ((∀𝑥 ∈ ℝ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐹‘𝑥) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹‘𝑦))
161155, 160sylan 592 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐹‘𝑦))
16218mptex 7229 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦)) ∈ V
163162a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦)) ∈ V)
164 itg2add.q3 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐺‘𝑥))
165 fveq2 6885 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑄‘𝑛)‘𝑥) = ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))
166165mpteq2dv 5198 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑥)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦)))
167 fveq2 6885 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝐺‘𝑥) = (𝐺‘𝑦))
168166, 167breq12d 5115 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐺‘𝑥) ↔ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺‘𝑦)))
169168rspccva 3575 . . . . . . . 8 ((∀𝑥 ∈ ℝ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑥)) ⇝ (𝐺‘𝑥) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺‘𝑦))
170164, 169sylan 592 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ (𝐺‘𝑦))
17126fveq1d 6887 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑃‘𝑛)‘𝑦) = ((𝑃‘𝑚)‘𝑦))
172 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))
173 fvex 6898 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) ∈ V
174171, 172, 173fvmpt 6993 . . . . . . . . . 10 (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = ((𝑃‘𝑚)‘𝑦))
175174adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = ((𝑃‘𝑚)‘𝑦))
17698an32s 665 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑃‘𝑚)‘𝑦) ∈ ℝ)
177175, 176eqeltrd 2860 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) ∈ ℝ)
178177recnd 11338 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) ∈ ℂ)
17972fveq1d 6887 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑄‘𝑛)‘𝑦) = ((𝑄‘𝑚)‘𝑦))
180 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))
181 fvex 6898 . . . . . . . . . . 11 ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) ∈ V
182179, 180, 181fvmpt 6993 . . . . . . . . . 10 (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = ((𝑄‘𝑚)‘𝑦))
183182adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = ((𝑄‘𝑚)‘𝑦))
184101an32s 665 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑄‘𝑚)‘𝑦) ∈ ℝ)
185183, 184eqeltrd 2860 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) ∈ ℝ)
186185recnd 11338 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) ∈ ℂ)
18794fveq1d 6887 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦) = (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))‘𝑦))
188187adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦) = (((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))‘𝑦))
189188, 139eqtrd 2795 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦) = (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)))
190189an32s 665 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦) = (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)))
191 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦))
192 fvex 6898 . . . . . . . . . 10 (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦) ∈ V
193151, 191, 192fvmpt 6993 . . . . . . . . 9 (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦))
194193adantl 487 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦))
195175, 183oveq12d 7438 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) + ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚)) = (((𝑃‘𝑚)‘𝑦) + ((𝑄‘𝑚)‘𝑦)))
196190, 194, 1953eqtr4d 2805 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) = (((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑃‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚) + ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑄‘𝑛)‘𝑦))‘𝑚)))
197153, 154, 161, 163, 170, 178, 186, 196climadd 15800 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)‘𝑦)) ⇝ ((𝐹‘𝑦) + (𝐺‘𝑦)))
198152, 197eqbrtrrid 5140 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑚 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦)) ⇝ ((𝐹‘𝑦) + (𝐺‘𝑦)))
1996ffnd 6710 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐹 Fn ℝ)
2007ffnd 6710 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐺 Fn ℝ)
201 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑦))
202 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐺‘𝑦) = (𝐺‘𝑦))
203199, 200, 9, 9, 10, 201, 202ofval 7704 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹 ∘f + 𝐺)‘𝑦) = ((𝐹‘𝑦) + (𝐺‘𝑦)))
204198, 203breqtrrd 5132 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑚 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦)) ⇝ ((𝐹 ∘f + 𝐺)‘𝑦))
205204ralrimiva 3154 . . 3 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑚 ∈ ℕ ↦ (((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)‘𝑦)) ⇝ ((𝐹 ∘f + 𝐺)‘𝑦))
206 2fveq3 6890 . . . 4 (𝑛 = 𝑗 → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)) = (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑗)))
207206cbvmptv 5208 . . 3 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑗)))
208 itg2add.f3 . . . 4 (𝜑 → (∫2‘𝐹) ∈ ℝ)
209 itg2add.g3 . . . 4 (𝜑 → (∫2‘𝐺) ∈ ℝ)
210208, 209readdcld 11339 . . 3 (𝜑 → ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)) ∈ ℝ)
21194fveq2d 6889 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) = (∫1‘((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))))
21224, 70itg1add 26023 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘((𝑃‘𝑚) ∘f + (𝑄‘𝑚))) = ((∫1‘(𝑃‘𝑚)) + (∫1‘(𝑄‘𝑚))))
213211, 212eqtrd 2795 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) = ((∫1‘(𝑃‘𝑚)) + (∫1‘(𝑄‘𝑚))))
214 itg1cl 26007 . . . . . . . 8 ((𝑃‘𝑚) ∈ dom ∫1 → (∫1‘(𝑃‘𝑚)) ∈ ℝ)
21524, 214syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘(𝑃‘𝑚)) ∈ ℝ)
216 itg1cl 26007 . . . . . . . 8 ((𝑄‘𝑚) ∈ dom ∫1 → (∫1‘(𝑄‘𝑚)) ∈ ℝ)
21770, 216syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘(𝑄‘𝑚)) ∈ ℝ)
218208adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫2‘𝐹) ∈ ℝ)
219209adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫2‘𝐺) ∈ ℝ)
2206adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
221 icossicc 13568 . . . . . . . . 9 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
222 fss 6726 . . . . . . . . 9 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
223220, 221, 222sylancl 598 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
2241, 6, 16, 25, 155itg2i1fseqle 26076 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ 𝐹)
225 itg2ub 26055 . . . . . . . 8 ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (𝑃‘𝑚) ∈ dom ∫1 ∧ (𝑃‘𝑚) ∘r ≤ 𝐹) → (∫1‘(𝑃‘𝑚)) ≤ (∫2‘𝐹))
226223, 24, 224, 225syl3anc 1398 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘(𝑃‘𝑚)) ≤ (∫2‘𝐹))
2277adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐺:ℝ⟶(0[,)+∞))
228 fss 6726 . . . . . . . . 9 ((𝐺:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)) → 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞))
229227, 221, 228sylancl 598 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞))
2302, 7, 17, 71, 164itg2i1fseqle 26076 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ 𝐺)
231 itg2ub 26055 . . . . . . . 8 ((𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (𝑄‘𝑚) ∈ dom ∫1 ∧ (𝑄‘𝑚) ∘r ≤ 𝐺) → (∫1‘(𝑄‘𝑚)) ≤ (∫2‘𝐺))
232229, 70, 230, 231syl3anc 1398 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘(𝑄‘𝑚)) ≤ (∫2‘𝐺))
233215, 217, 218, 219, 226, 232le2addd 11936 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((∫1‘(𝑃‘𝑚)) + (∫1‘(𝑄‘𝑚))) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
234213, 233eqbrtrd 5126 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
235234ralrimiva 3154 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑚 ∈ ℕ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
236 2fveq3 6890 . . . . . 6 (𝑚 = 𝑘 → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) = (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑘)))
237236breq1d 5112 . . . . 5 (𝑚 = 𝑘 → ((∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)) ↔ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑘)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺))))
238237rspccva 3575 . . . 4 ((∀𝑚 ∈ ℕ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑘)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
239235, 238sylan 592 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑘)) ≤ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
2403, 11, 21, 149, 205, 207, 210, 239itg2i1fseq2 26078 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) ⇝ (∫2‘(𝐹 ∘f + 𝐺)))
241 1zzd 12728 . . 3 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
242 eqid 2760 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘))) = (𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘)))
2431, 6, 16, 25, 155, 242, 208itg2i1fseq3 26079 . . 3 (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘))) ⇝ (∫2‘𝐹))
24418mptex 7229 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) ∈ V
245244a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) ∈ V)
246 eqid 2760 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘))) = (𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘)))
2472, 7, 17, 71, 164, 246, 209itg2i1fseq3 26079 . . 3 (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘))) ⇝ (∫2‘𝐺))
248 2fveq3 6890 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑚 → (∫1‘(𝑃‘𝑘)) = (∫1‘(𝑃‘𝑚)))
249 fvex 6898 . . . . . 6 (∫1‘(𝑃‘𝑚)) ∈ V
250248, 242, 249fvmpt 6993 . . . . 5 (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘)))‘𝑚) = (∫1‘(𝑃‘𝑚)))
251250adantl 487 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘)))‘𝑚) = (∫1‘(𝑃‘𝑚)))
252215recnd 11338 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘(𝑃‘𝑚)) ∈ ℂ)
253251, 252eqeltrd 2860 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘)))‘𝑚) ∈ ℂ)
254 2fveq3 6890 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑚 → (∫1‘(𝑄‘𝑘)) = (∫1‘(𝑄‘𝑚)))
255 fvex 6898 . . . . . 6 (∫1‘(𝑄‘𝑚)) ∈ V
256254, 246, 255fvmpt 6993 . . . . 5 (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘)))‘𝑚) = (∫1‘(𝑄‘𝑚)))
257256adantl 487 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘)))‘𝑚) = (∫1‘(𝑄‘𝑚)))
258217recnd 11338 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (∫1‘(𝑄‘𝑚)) ∈ ℂ)
259257, 258eqeltrd 2860 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘)))‘𝑚) ∈ ℂ)
260 2fveq3 6890 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑚 → (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑗)) = (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)))
261 fvex 6898 . . . . . 6 (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)) ∈ V
262260, 207, 261fvmpt 6993 . . . . 5 (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)))‘𝑚) = (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)))
263262adantl 487 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)))‘𝑚) = (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑚)))
264251, 257oveq12d 7438 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘)))‘𝑚) + ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘)))‘𝑚)) = ((∫1‘(𝑃‘𝑚)) + (∫1‘(𝑄‘𝑚))))
265213, 263, 2643eqtr4d 2805 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛)))‘𝑚) = (((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑃‘𝑘)))‘𝑚) + ((𝑘 ∈ ℕ ↦ (∫1‘(𝑄‘𝑘)))‘𝑚)))
266153, 241, 243, 245, 247, 253, 259, 265climadd 15800 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) ⇝ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
267 climuni 15720 . 2 (((𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) ⇝ (∫2‘(𝐹 ∘f + 𝐺)) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (∫1‘((𝑃 ∘f ∘f + 𝑄)‘𝑛))) ⇝ ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺))) → (∫2‘(𝐹 ∘f + 𝐺)) = ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
268240, 266, 267syl2anc 596 1 (𝜑 → (∫2‘(𝐹 ∘f + 𝐺)) = ((∫2‘𝐹) + (∫2‘𝐺)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  {csn 4583   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5648  dom cdm 5650   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∘f cof 7691   ∘r cofr 7692  ℂcc 11199  ℝcr 11200  0cc0 11201  1c1 11202   + caddc 11204  +∞cpnf 11341   ≤ cle 11345  ℕcn 12336  [,)cico 13479  [,]cicc 13480   ⇝ cli 15652  MblFncmbf 25936  ∫1citg1 25937  ∫2citg2 25938  0𝑝c0p 25991
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 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9643  ax-cc 10514  ax-cnex 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278  ax-pre-sup 11279  ax-addf 11280
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 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-ofr 7694  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-2o 8478  df-oadd 8481  df-omul 8482  df-er 8718  df-map 8850  df-pm 8851  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-fi 9404  df-sup 9435  df-inf 9436  df-oi 9505  df-dju 9983  df-card 10021  df-acn 10024  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-div 11975  df-nn 12337  df-2 12406  df-3 12407  df-n0 12608  df-z 12695  df-uz 12967  df-q 13077  df-rp 13122  df-xneg 13242  df-xadd 13243  df-xmul 13244  df-ioo 13481  df-ioc 13482  df-ico 13483  df-icc 13484  df-fz 13641  df-fzo 13790  df-fl 13933  df-seq 14146  df-exp 14206  df-hash 14476  df-cj 15267  df-re 15268  df-im 15269  df-sqrt 15403  df-abs 15404  df-clim 15656  df-rlim 15657  df-sum 15855  df-rest 17594  df-topgen 17615  df-psmet 21671  df-xmet 21672  df-met 21673  df-bl 21674  df-mopn 21675  df-top 23213  df-topon 23230  df-bases 23265  df-cmp 23706  df-ovol 25786  df-vol 25787  df-mbf 25941  df-itg1 25942  df-itg2 25943  df-0p 25992
This theorem is used by:  itg2add  26081
  Copyright terms: Public domain W3C validator