MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  itg2gt0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem itg2gt0 26111
Description: If the function 𝐹 is strictly positive on a set of positive measure, then the integral of the function is positive. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itg2gt0.1 (𝜑 → 𝐴 ∈ dom vol)
itg2gt0.2 (𝜑 → 0 < (vol‘𝐴))
itg2gt0.3 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
itg2gt0.4 (𝜑 → 𝐹 ∈ MblFn)
itg2gt0.5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 < (𝐹‘𝑥))
Assertion
Ref Expression
itg2gt0 (𝜑 → 0 < (∫2‘𝐹))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥

Proof of Theorem itg2gt0
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itg2gt0.2 . 2 (𝜑 → 0 < (vol‘𝐴))
2 itg2gt0.1 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐴 ∈ dom vol)
3 iccssxr 13588 . . . . . . . 8 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
4 volf 25880 . . . . . . . . 9 vol:dom vol⟶(0[,]+∞)
54ffvelcdmi 7107 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) ∈ (0[,]+∞))
63, 5sselid 3911 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) ∈ ℝ*)
72, 6syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (vol‘𝐴) ∈ ℝ*)
87adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol‘𝐴) ∈ ℝ*)
9 itg2gt0.4 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐹 ∈ MblFn)
109elexd 3477 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
11 cnvexg 7960 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹 ∈ V → ◡𝐹 ∈ V)
1210, 11syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ◡𝐹 ∈ V)
13 imaexg 7949 . . . . . . . . . . . . . 14 (◡𝐹 ∈ V → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ V)
1412, 13syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ V)
1514adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ V)
1615fmpttd 7139 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶V)
1716ffnd 6732 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ)
18 fniunfv 7274 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ → ∪ 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
1917, 18syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
20 itg2gt0.3 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞))
21 rge0ssre 13614 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
22 fss 6748 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
2320, 21, 22sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
24 mbfima 25981 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ MblFn ∧ 𝐹:ℝ⟶ℝ) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ dom vol)
259, 23, 24syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ dom vol)
2625adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) ∈ dom vol)
2726fmpttd 7139 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶dom vol)
2827ffvelcdmda 7108 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
2928ralrimiva 3158 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
30 iunmbl 25904 . . . . . . . . . 10 (∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol → ∪ 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
3129, 30syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
3219, 31eqeltrrd 2865 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol)
33 mblss 25882 . . . . . . . 8 (∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol → ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ)
3432, 33syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ)
35 ovolcl 25829 . . . . . . 7 (∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ∈ ℝ*)
3634, 35syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ∈ ℝ*)
3736adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ∈ ℝ*)
38 0xr 11383 . . . . . 6 0 ∈ ℝ*
3938a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → 0 ∈ ℝ*)
40 mblvol 25881 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
412, 40syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
42 mblss 25882 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom vol → 𝐴 ⊆ ℝ)
432, 42syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
4443sselda 3913 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ)
4520ffvelcdmda 7108 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ (0[,)+∞))
46 elrege0 13612 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹‘𝑥) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐹‘𝑥)))
4745, 46sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐹‘𝑥)))
4847simpld 500 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
4944, 48syldan 603 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
50 itg2gt0.5 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 < (𝐹‘𝑥))
51 nnrecl 12631 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐹‘𝑥)) → ∃𝑘 ∈ ℕ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))
5249, 50, 51syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑘 ∈ ℕ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))
5320ffnd 6732 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐹 Fn ℝ)
5453ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐹 Fn ℝ)
55 elpreima 7080 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹 Fn ℝ → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
5654, 55syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
5744adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑥 ∈ ℝ)
5857biantrurd 542 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
59 nnrecre 12407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 ∈ ℕ → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
6059adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
6160rexrd 11386 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
6261adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
63 elioopnf 13601 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* → ((𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))))
6462, 63syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))))
6556, 58, 643bitr2d 310 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))))
66 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ)
67 imaexg 7949 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (◡𝐹 ∈ V → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
6812, 67syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
6968adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
70 oveq2 7451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 𝑘 → (1 / 𝑛) = (1 / 𝑘))
7170oveq1d 7458 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 𝑘 → ((1 / 𝑛)(,)+∞) = ((1 / 𝑘)(,)+∞))
7271imaeq2d 6064 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 𝑘 → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) = (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
73 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))
7472, 73fvmptg 7014 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
7566, 69, 74syl2anr 609 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
7675eleq2d 2850 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ↔ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
7749adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
7877biantrurd 542 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥) ↔ ((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))))
7965, 76, 783bitr4rd 315 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8079rexbidva 3188 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑘 ∈ ℕ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8152, 80mpbid 235 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘))
8281ex 418 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
83 eluni2 4874 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ↔ ∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥 ∈ 𝑧)
84 eleq2 2853 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → (𝑥 ∈ 𝑧 ↔ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8584rexrn 7111 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥 ∈ 𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8617, 85syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥 ∈ 𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8783, 86bitrid 286 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑥 ∈ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8882, 87sylibrd 262 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
8988ssrdv 3919 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
90 ovolss 25836 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∧ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ ℝ) → (vol*‘𝐴) ≤ (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9189, 34, 90syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol*‘𝐴) ≤ (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9241, 91eqbrtrd 5130 . . . . . 6 (𝜑 → (vol‘𝐴) ≤ (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9392adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol‘𝐴) ≤ (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
94 mblvol 25881 . . . . . . . . 9 (∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol → (vol‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
9532, 94syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (vol‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))))
96 peano2nn 12374 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
9796adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
98 nnrecre 12407 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
9997, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
10099rexrd 11386 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ*)
101 nnre 12369 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
102101adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℝ)
103102lep1d 12275 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ≤ (𝑘 + 1))
104 nngt0 12396 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < 𝑘)
105104adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 < 𝑘)
10697nnred 12377 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
10797nngt0d 12414 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 < (𝑘 + 1))
108 lerec 12227 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘) ∧ ((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘 + 1))) → (𝑘 ≤ (𝑘 + 1) ↔ (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘)))
109102, 105, 106, 107, 108syl22anc 852 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 ≤ (𝑘 + 1) ↔ (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘)))
110103, 109mpbid 235 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘))
111 iooss1 13538 . . . . . . . . . . . . 13 (((1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ* ∧ (1 / (𝑘 + 1)) ≤ (1 / 𝑘)) → ((1 / 𝑘)(,)+∞) ⊆ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
112100, 110, 111syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑘)(,)+∞) ⊆ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
113 imass2 6067 . . . . . . . . . . . 12 (((1 / 𝑘)(,)+∞) ⊆ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ⊆ (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
114112, 113syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ⊆ (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
11566, 68, 74syl2anr 609 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
116 imaexg 7949 . . . . . . . . . . . . 13 (◡𝐹 ∈ V → (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V)
11712, 116syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V)
118 oveq2 7451 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (1 / 𝑛) = (1 / (𝑘 + 1)))
119118oveq1d 7458 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑘 + 1) → ((1 / 𝑛)(,)+∞) = ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
120119imaeq2d 6064 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) = (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
121120, 73fvmptg 7014 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 + 1) ∈ ℕ ∧ (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)) = (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
12296, 117, 121syl2anr 609 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)) = (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
123114, 115, 1223sstr4d 3968 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)))
124123ralrimiva 3158 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)))
125 volsup 25907 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶dom vol ∧ ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1))) → (vol‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
12627, 124, 125syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (vol‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
12795, 126eqtr3d 2800 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
128127adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) = sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ))
12968adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ V)
13066, 129, 74syl2anr 609 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) = (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
131130fveq2d 6912 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) = (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
13238a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 ∈ ℝ*)
133 nnrecgt0 12408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < (1 / 𝑘))
134133adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 < (1 / 𝑘))
135 0re 11337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 0 ∈ ℝ
136 ltle 11425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((0 ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) ∈ ℝ) → (0 < (1 / 𝑘) → 0 ≤ (1 / 𝑘)))
137135, 60, 136sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (0 < (1 / 𝑘) → 0 ≤ (1 / 𝑘)))
138134, 137mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 ≤ (1 / 𝑘))
139 elxrge0 13615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞) ↔ ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ (1 / 𝑘)))
14061, 138, 139sylanbrc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞))
141 0e0iccpnf 13617 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 0 ∈ (0[,]+∞)
142 ifcl 4531 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞) ∧ 0 ∈ (0[,]+∞)) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ (0[,]+∞))
143140, 141, 142sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ (0[,]+∞))
144143adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ (0[,]+∞))
145144fmpttd 7139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞))
146145adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞))
147 itg2cl 26083 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ*)
148146, 147syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ*)
149 icossicc 13594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
150 fss 6748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
15120, 149, 150sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
152 itg2cl 26083 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) → (∫2‘𝐹) ∈ ℝ*)
153151, 152syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (∫2‘𝐹) ∈ ℝ*)
154153adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (∫2‘𝐹) ∈ ℝ*)
155 0nrp 13184 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ¬ 0 ∈ ℝ+
156 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
157115, 28eqeltrrd 2865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol)
158157adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol)
159158adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol)
160156, 135eqeltrrdi 2873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ)
16160, 134elrpd 13188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ+)
162161adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ+)
163162adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ+)
164 itg2const2 26092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (1 / 𝑘) ∈ ℝ+) → ((vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ ↔ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ))
165159, 163, 164syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → ((vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ ↔ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ))
166160, 165mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ)
167 elrege0 13612 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((1 / 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 𝑘)))
16860, 138, 167sylanbrc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞))
169168adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞))
170169adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞))
171 itg2const 26091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol ∧ (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) ∈ (0[,)+∞)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) = ((1 / 𝑘) · (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
172159, 166, 170, 171syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) = ((1 / 𝑘) · (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
173156, 172eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 = ((1 / 𝑘) · (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
174 simplrr 790 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
175166, 174elrpd 13188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ+)
176163, 175rpmulcld 13207 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → ((1 / 𝑘) · (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))) ∈ ℝ+)
177173, 176eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) ∧ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))) → 0 ∈ ℝ+)
178177ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) → 0 ∈ ℝ+))
179155, 178mtoi 202 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → ¬ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
180 itg2ge0 26086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞) → 0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
181146, 180syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
182 xrleloe 13300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((0 ∈ ℝ* ∧ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∈ ℝ*) → (0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ↔ (0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∨ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))))
18338, 148, 182sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (0 ≤ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ↔ (0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∨ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))))
184181, 183mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ∨ 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))))
185184ord 878 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (¬ 0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) → 0 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))))
186179, 185mt3d 149 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 < (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))))
187151adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
18860adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
18953adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐹 Fn ℝ)
190189, 55syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))
191190biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
192191simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 𝑥 ∈ ℝ)
19348adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
194192, 193syldan 603 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
19561adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
196191simprd 501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞))
197 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥)) → (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))
19863, 197biimtrdi 256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* → ((𝐹‘𝑥) ∈ ((1 / 𝑘)(,)+∞) → (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥)))
199195, 196, 198sylc 66 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) < (𝐹‘𝑥))
200188, 194, 199ltled 11485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → (1 / 𝑘) ≤ (𝐹‘𝑥))
20147simprd 501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ (𝐹‘𝑥))
202201adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ (𝐹‘𝑥))
203192, 202syldan 603 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 0 ≤ (𝐹‘𝑥))
204 breq1 5109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((1 / 𝑘) = if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) → ((1 / 𝑘) ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥)))
205 breq1 5109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (0 = if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) → (0 ≤ (𝐹‘𝑥) ↔ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥)))
206204, 205ifboth 4525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((1 / 𝑘) ≤ (𝐹‘𝑥) ∧ 0 ≤ (𝐹‘𝑥)) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
207200, 203, 206syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
208207adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
209 iffalse 4494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (¬ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) = 0)
210209adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) = 0)
211202adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 0 ≤ (𝐹‘𝑥))
212210, 211eqbrtrd 5130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
213208, 212pm2.61dan 825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
214213ralrimiva 3158 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
215214adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥))
216 reex 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ℝ ∈ V
217216a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → ℝ ∈ V)
218 ovex 7476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (1 / 𝑘) ∈ V
219 c0ex 11327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 0 ∈ V
220218, 219ifex 4536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ V
221220a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ∈ V)
222 fvexd 6923 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ V)
223 eqidd 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))
22420feqmptd 6976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹‘𝑥)))
225217, 221, 222, 223, 224ofrfval2 7738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘r ≤ 𝐹 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥)))
226225biimpar 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0) ≤ (𝐹‘𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘r ≤ 𝐹)
227215, 226syldan 603 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘r ≤ 𝐹)
228 itg2le 26090 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) ∘r ≤ 𝐹) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ≤ (∫2‘𝐹))
229146, 187, 227, 228syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0))) ≤ (∫2‘𝐹))
230132, 148, 154, 186, 229xrltletrd 13317 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))))) → 0 < (∫2‘𝐹))
231230expr 462 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) → 0 < (∫2‘𝐹)))
232231con3d 153 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (¬ 0 < (∫2‘𝐹) → ¬ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
2334ffvelcdmi 7107 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ (0[,]+∞))
2343, 233sselid 3911 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ*)
235157, 234syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ*)
236 xrlenlt 11401 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → ((vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
237235, 38, 236sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))))
238232, 237sylibrd 262 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (¬ 0 < (∫2‘𝐹) → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0))
239238imp 412 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0)
240239an32s 665 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ≤ 0)
241131, 240eqbrtrd 5130 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0)
242241ralrimiva 3158 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0)
243 ffn 6731 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶V → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ)
244 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → (vol‘𝑧) = (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
245244breq1d 5116 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → ((vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
246245ralrn 7112 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
24716, 243, 2463syl 19 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
248247adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
249242, 248mpbird 260 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0)
250 ffn 6731 . . . . . . . . . 10 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → vol Fn dom vol)
2514, 250ax-mp 5 . . . . . . . . 9 vol Fn dom vol
25227frnd 6740 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol)
253252adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol)
254 breq1 5109 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (vol‘𝑧) → (𝑥 ≤ 0 ↔ (vol‘𝑧) ≤ 0))
255254ralima 7266 . . . . . . . . 9 ((vol Fn dom vol ∧ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ⊆ dom vol) → (∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0))
256251, 253, 255sylancr 599 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))(vol‘𝑧) ≤ 0))
257249, 256mpbird 260 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → ∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0)
258 imassrn 6210 . . . . . . . . 9 (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ran vol
259 frn 6739 . . . . . . . . . . 11 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → ran vol ⊆ (0[,]+∞))
2604, 259ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ran vol ⊆ (0[,]+∞)
261260, 3sstri 3922 . . . . . . . . 9 ran vol ⊆ ℝ*
262258, 261sstri 3922 . . . . . . . 8 (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ℝ*
263 supxrleub 13483 . . . . . . . 8 (((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → (sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ) ≤ 0 ↔ ∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0))
264262, 38, 263mp2an 705 . . . . . . 7 (sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ) ≤ 0 ↔ ∀𝑥 ∈ (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))𝑥 ≤ 0)
265257, 264sylibr 237 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → sup((vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))), ℝ*, < ) ≤ 0)
266128, 265eqbrtrd 5130 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ≤ 0)
2678, 37, 39, 93, 266xrletrd 13318 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol‘𝐴) ≤ 0)
268267ex 418 . . 3 (𝜑 → (¬ 0 < (∫2‘𝐹) → (vol‘𝐴) ≤ 0))
269 xrlenlt 11401 . . . 4 (((vol‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → ((vol‘𝐴) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘𝐴)))
2707, 38, 269sylancl 598 . . 3 (𝜑 → ((vol‘𝐴) ≤ 0 ↔ ¬ 0 < (vol‘𝐴)))
271268, 270sylibd 242 . 2 (𝜑 → (¬ 0 < (∫2‘𝐹) → ¬ 0 < (vol‘𝐴)))
2721, 271mt4d 118 1 (𝜑 → 0 < (∫2‘𝐹))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ifcif 4485  ∪ cuni 4870  ∪ ciun 4954   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ◡ccnv 5654  dom cdm 5655  ran crn 5656   “ cima 5658   Fn wfn 6553  ⟶wf 6554  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443   ∘r cofr 7716  supcsup 9459  ℝcr 11226  0cc0 11227  1c1 11228   + caddc 11230   · cmul 11232  +∞cpnf 11367  ℝ*cxr 11369   < clt 11370   ≤ cle 11371   / cdiv 12000  ℕcn 12362  ℝ+crp 13147  (,)cioo 13503  [,)cico 13505  [,]cicc 13506  vol*covol 25813  volcvol 25814  MblFncmbf 25965  ∫2citg2 25967
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-inf2 9669  ax-cc 10540  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-pre-sup 11305  ax-addf 11306
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7717  df-ofr 7718  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fi 9430  df-sup 9461  df-inf 9462  df-oi 9531  df-dju 10009  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-div 12001  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-n0 12634  df-z 12721  df-uz 12993  df-q 13103  df-rp 13148  df-xneg 13268  df-xadd 13269  df-xmul 13270  df-ioo 13507  df-ico 13509  df-icc 13510  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-fl 13959  df-seq 14172  df-exp 14232  df-hash 14502  df-cj 15295  df-re 15296  df-im 15297  df-sqrt 15431  df-abs 15432  df-clim 15684  df-rlim 15685  df-sum 15883  df-rest 17622  df-topgen 17643  df-psmet 21700  df-xmet 21701  df-met 21702  df-bl 21703  df-mopn 21704  df-top 23242  df-topon 23259  df-bases 23294  df-cmp 23735  df-cncf 25229  df-ovol 25815  df-vol 25816  df-mbf 25970  df-itg1 25971  df-itg2 25972  df-0p 26021
This theorem is used by:  itggt0  26194
  Copyright terms: Public domain W3C validator