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

Theorem itg2gt0 26043
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 13531 . . . . . . . 8 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
4 volf 25812 . . . . . . . . 9 vol:dom vol⟶(0[,]+∞)
54ffvelcdmi 7071 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) ∈ (0[,]+∞))
63, 5sselid 3928 . . . . . . 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 3473 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
11 cnvexg 7919 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹 ∈ V → ◡𝐹 ∈ V)
1210, 11syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ◡𝐹 ∈ V)
13 imaexg 7908 . . . . . . . . . . . . . 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 7103 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶V)
1716ffnd 6698 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ)
18 fniunfv 7239 . . . . . . . . . 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 13557 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
22 fss 6714 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ ℝ) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
2320, 21, 22sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
24 mbfima 25913 . . . . . . . . . . . . . . 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 7103 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶dom vol)
2827ffvelcdmda 7072 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
2928ralrimiva 3154 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ∈ dom vol)
30 iunmbl 25836 . . . . . . . . . 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 2861 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ∈ dom vol)
33 mblss 25814 . . . . . . . 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 25761 . . . . . . 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 11328 . . . . . 6 0 ∈ ℝ*
3938a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → 0 ∈ ℝ*)
40 mblvol 25813 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom vol → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
412, 40syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (vol‘𝐴) = (vol*‘𝐴))
42 mblss 25814 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom vol → 𝐴 ⊆ ℝ)
432, 42syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
4443sselda 3930 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ)
4520ffvelcdmda 7072 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ (0[,)+∞))
46 elrege0 13555 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12574 . . . . . . . . . . . . 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 6698 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐹 Fn ℝ)
5453ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐹 Fn ℝ)
55 elpreima 7045 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 ∈ ℕ → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
6059adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
6160rexrd 11331 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
6261adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ ℝ*)
63 elioopnf 13544 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7908 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 𝑘 → (1 / 𝑛) = (1 / 𝑘))
7170oveq1d 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 𝑘 → ((1 / 𝑛)(,)+∞) = ((1 / 𝑘)(,)+∞))
7271imaeq2d 6050 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 𝑘 → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) = (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)))
73 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))
7472, 73fvmptg 6979 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2846 . . . . . . . . . . . . . 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 3184 . . . . . . . . . . . 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 4870 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) ↔ ∃𝑧 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))𝑥 ∈ 𝑧)
84 eleq2 2849 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → (𝑥 ∈ 𝑧 ↔ 𝑥 ∈ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
8584rexrn 7075 . . . . . . . . . . . 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 3936 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))))
90 ovolss 25768 . . . . . . . 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 5126 . . . . . 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 25813 . . . . . . . . 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 12317 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
9796adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
98 nnrecre 12350 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
9997, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
10099rexrd 11331 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / (𝑘 + 1)) ∈ ℝ*)
101 nnre 12312 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
102101adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℝ)
103102lep1d 12218 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ≤ (𝑘 + 1))
104 nngt0 12339 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < 𝑘)
105104adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 < 𝑘)
10697nnred 12320 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
10797nngt0d 12357 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 < (𝑘 + 1))
108 lerec 12170 . . . . . . . . . . . . . . 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 13481 . . . . . . . . . . . . 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 6092 . . . . . . . . . . . 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 7908 . . . . . . . . . . . . 13 (◡𝐹 ∈ V → (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V)
11712, 116syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)) ∈ V)
118 oveq2 7416 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (1 / 𝑛) = (1 / (𝑘 + 1)))
119118oveq1d 7423 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑘 + 1) → ((1 / 𝑛)(,)+∞) = ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞))
120119imaeq2d 6050 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)) = (◡𝐹 “ ((1 / (𝑘 + 1))(,)+∞)))
121120, 73fvmptg 6979 . . . . . . . . . . . 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 3985 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)))
124123ralrimiva 3154 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) ⊆ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘(𝑘 + 1)))
125 volsup 25839 . . . . . . . . 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 2797 . . . . . . 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 6877 . . . . . . . . . . 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 12351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < (1 / 𝑘))
134133adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 0 < (1 / 𝑘))
135 0re 11282 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 0 ∈ ℝ
136 ltle 11370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13558 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞) ↔ ((1 / 𝑘) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ (1 / 𝑘)))
14061, 138, 139sylanbrc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝑘) ∈ (0[,]+∞))
141 0e0iccpnf 13560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 0 ∈ (0[,]+∞)
142 ifcl 4527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 26015 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
150 fss 6714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹:ℝ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
15120, 149, 150sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
152 itg2cl 26015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13127 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2861 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 26024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 26023 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 26018 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13243 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5105 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5105 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5126 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3154 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11263 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ℝ ∈ V
217216a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → ℝ ∈ V)
218 ovex 7441 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (1 / 𝑘) ∈ V
219 c0ex 11272 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 0 ∈ V
220218, 219ifex 4532 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6888 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑥) ∈ V)
223 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)), (1 / 𝑘), 0)))
22420feqmptd 6941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹‘𝑥)))
225217, 221, 222, 223, 224ofrfval2 7697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 26022 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13260 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7071 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞)) ∈ dom vol → (vol‘(◡𝐹 “ ((1 / 𝑘)(,)+∞))) ∈ (0[,]+∞))
2343, 233sselid 3928 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11346 . . . . . . . . . . . . . . 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 5126 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0)
242241ralrimiva 3154 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → ∀𝑘 ∈ ℕ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0)
243 ffn 6697 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))):ℕ⟶V → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞))) Fn ℕ)
244 fveq2 6873 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → (vol‘𝑧) = (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)))
245244breq1d 5112 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘) → ((vol‘𝑧) ≤ 0 ↔ (vol‘((𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))‘𝑘)) ≤ 0))
246245ralrn 7076 . . . . . . . . . . 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 6697 . . . . . . . . . 10 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → vol Fn dom vol)
2514, 250ax-mp 5 . . . . . . . . 9 vol Fn dom vol
25227frnd 6706 . . . . . . . . . 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 5105 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (vol‘𝑧) → (𝑥 ≤ 0 ↔ (vol‘𝑧) ≤ 0))
255254ralima 7231 . . . . . . . . 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 6061 . . . . . . . . 9 (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ran vol
259 frn 6705 . . . . . . . . . . 11 (vol:dom vol⟶(0[,]+∞) → ran vol ⊆ (0[,]+∞))
2604, 259ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ran vol ⊆ (0[,]+∞)
261260, 3sstri 3939 . . . . . . . . 9 ran vol ⊆ ℝ*
262258, 261sstri 3939 . . . . . . . 8 (vol “ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ⊆ ℝ*
263 supxrleub 13426 . . . . . . . 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 5126 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol*‘∪ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (◡𝐹 “ ((1 / 𝑛)(,)+∞)))) ≤ 0)
2678, 37, 39, 93, 266xrletrd 13261 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 0 < (∫2‘𝐹)) → (vol‘𝐴) ≤ 0)
268267ex 418 . . 3 (𝜑 → (¬ 0 < (∫2‘𝐹) → (vol‘𝐴) ≤ 0))
269 xrlenlt 11346 . . . 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 2145  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3898  ifcif 4481  ∪ cuni 4866  ∪ ciun 4950   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ◡ccnv 5646  dom cdm 5647  ran crn 5648   “ cima 5650   Fn wfn 6522  ⟶wf 6523  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408   ∘r cofr 7675  supcsup 9410  ℝcr 11171  0cc0 11172  1c1 11173   + caddc 11175   · cmul 11177  +∞cpnf 11312  ℝ*cxr 11314   < clt 11315   ≤ cle 11316   / cdiv 11943  ℕcn 12305  ℝ+crp 13090  (,)cioo 13446  [,)cico 13448  [,]cicc 13449  vol*covol 25745  volcvol 25746  MblFncmbf 25897  ∫2citg2 25899
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-inf2 9620  ax-cc 10485  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249  ax-pre-sup 11250  ax-addf 11251
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 2100  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-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  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 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-ofr 7677  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fi 9381  df-sup 9412  df-inf 9413  df-oi 9482  df-dju 9954  df-card 9992  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-div 11944  df-nn 12306  df-2 12375  df-3 12376  df-n0 12577  df-z 12664  df-uz 12936  df-q 13046  df-rp 13091  df-xneg 13211  df-xadd 13212  df-xmul 13213  df-ioo 13450  df-ico 13452  df-icc 13453  df-fz 13610  df-fzo 13758  df-fl 13901  df-seq 14114  df-exp 14174  df-hash 14443  df-cj 15234  df-re 15235  df-im 15236  df-sqrt 15370  df-abs 15371  df-clim 15623  df-rlim 15624  df-sum 15822  df-rest 17555  df-topgen 17576  df-psmet 21632  df-xmet 21633  df-met 21634  df-bl 21635  df-mopn 21636  df-top 23174  df-topon 23191  df-bases 23226  df-cmp 23667  df-cncf 25161  df-ovol 25747  df-vol 25748  df-mbf 25902  df-itg1 25903  df-itg2 25904  df-0p 25953
This theorem is used by:  itggt0  26126
  Copyright terms: Public domain W3C validator