Theorem itg2le 25700

Description: If one function dominates another, then the integral of the larger is also larger. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Jun-2014.)

Assertion

Ref	Expression
itg2le	⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → (∫2‘𝐹) ≤ (∫2‘𝐺))

Proof of Theorem itg2le

Dummy variables 𝑥 𝑧 ℎ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		reex 11121	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℝ ∈ V
2	1	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → ℝ ∈ V)
3		i1ff 25637	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℎ ∈ dom ∫1 → ℎ:ℝ⟶ℝ)
4	3	adantl 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → ℎ:ℝ⟶ℝ)
5		ressxr 11180	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
6		fss 6679	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((ℎ:ℝ⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℝ*) → ℎ:ℝ⟶ℝ*)
7	4, 5, 6	sylancl 587	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → ℎ:ℝ⟶ℝ*)
8		simpll 767	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
9		iccssxr 13350	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
10		fss 6679	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*) → 𝐹:ℝ⟶ℝ*)
11	8, 9, 10	sylancl 587	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → 𝐹:ℝ⟶ℝ*)
12		simplr 769	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞))
13		fss 6679	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*) → 𝐺:ℝ⟶ℝ*)
14	12, 9, 13	sylancl 587	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → 𝐺:ℝ⟶ℝ*)
15		xrletr 13076	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → ((𝑥 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 ≤ 𝑧) → 𝑥 ≤ 𝑧))
16	15	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑦 ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*)) → ((𝑥 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 ≤ 𝑧) → 𝑥 ≤ 𝑧))
17	2, 7, 11, 14, 16	caoftrn 7665	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → ((ℎ ∘r ≤ 𝐹 ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → ℎ ∘r ≤ 𝐺))
18		simplr 769	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ (ℎ ∈ dom ∫1 ∧ ℎ ∘r ≤ 𝐺)) → 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞))
19		simprl 771	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ (ℎ ∈ dom ∫1 ∧ ℎ ∘r ≤ 𝐺)) → ℎ ∈ dom ∫1)
20		simprr 773	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ (ℎ ∈ dom ∫1 ∧ ℎ ∘r ≤ 𝐺)) → ℎ ∘r ≤ 𝐺)
21		itg2ub 25694	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ ℎ ∈ dom ∫1 ∧ ℎ ∘r ≤ 𝐺) → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺))
22	18, 19, 20, 21	syl3anc 1374	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ (ℎ ∈ dom ∫1 ∧ ℎ ∘r ≤ 𝐺)) → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺))
23	22	expr 456	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → (ℎ ∘r ≤ 𝐺 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺)))
24	17, 23	syld 47	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → ((ℎ ∘r ≤ 𝐹 ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺)))
25	24	ancomsd 465	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) ∧ ℎ ∈ dom ∫1) → ((𝐹 ∘r ≤ 𝐺 ∧ ℎ ∘r ≤ 𝐹) → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺)))
26	25	exp4b 430	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) → (ℎ ∈ dom ∫1 → (𝐹 ∘r ≤ 𝐺 → (ℎ ∘r ≤ 𝐹 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺)))))
27	26	com23 86	. . . 4 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞)) → (𝐹 ∘r ≤ 𝐺 → (ℎ ∈ dom ∫1 → (ℎ ∘r ≤ 𝐹 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺)))))
28	27	3impia 1118	. . 3 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → (ℎ ∈ dom ∫1 → (ℎ ∘r ≤ 𝐹 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺))))
29	28	ralrimiv 3128	. 2 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → ∀ℎ ∈ dom ∫1(ℎ ∘r ≤ 𝐹 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺)))
30		simp1 1137	. . 3 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → 𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞))
31		itg2cl 25693	. . . 4 ⊢ (𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) → (∫2‘𝐺) ∈ ℝ*)
32	31	3ad2ant2 1135	. . 3 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → (∫2‘𝐺) ∈ ℝ*)
33		itg2leub 25695	. . 3 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ (∫2‘𝐺) ∈ ℝ*) → ((∫2‘𝐹) ≤ (∫2‘𝐺) ↔ ∀ℎ ∈ dom ∫1(ℎ ∘r ≤ 𝐹 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺))))
34	30, 32, 33	syl2anc 585	. 2 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → ((∫2‘𝐹) ≤ (∫2‘𝐺) ↔ ∀ℎ ∈ dom ∫1(ℎ ∘r ≤ 𝐹 → (∫1‘ℎ) ≤ (∫2‘𝐺))))
35	29, 34	mpbird 257	1 ⊢ ((𝐹:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐺:ℝ⟶(0[,]+∞) ∧ 𝐹 ∘r ≤ 𝐺) → (∫2‘𝐹) ≤ (∫2‘𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  Vcvv 3441   ⊆ wss 3902   class class class wbr 5099  dom cdm 5625  ⟶wf 6489  ‘cfv 6493  (class class class)co 7360   ∘_r cofr 7623  ℝcr 11029  0cc0 11030  +∞cpnf 11167  ℝ^*cxr 11169   ≤ cle 11171  [,]cicc 13268  ∫₁citg1 25576  ∫₂citg2 25577

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682  ax-inf2 9554  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107  ax-pre-sup 11108

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-of 7624  df-ofr 7625  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-sup 9349  df-inf 9350  df-oi 9419  df-dju 9817  df-card 9855  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12150  df-2 12212  df-3 12213  df-n0 12406  df-z 12493  df-uz 12756  df-q 12866  df-rp 12910  df-xadd 13031  df-ioo 13269  df-ico 13271  df-icc 13272  df-fz 13428  df-fzo 13575  df-fl 13716  df-seq 13929  df-exp 13989  df-hash 14258  df-cj 15026  df-re 15027  df-im 15028  df-sqrt 15162  df-abs 15163  df-clim 15415  df-sum 15614  df-xmet 21306  df-met 21307  df-ovol 25425  df-vol 25426  df-mbf 25580  df-itg1 25581  df-itg2 25582

This theorem is referenced by:  itg2const2  25702  itg2monolem1  25711  itg2mono  25714  itg2gt0  25721  itg2cnlem2  25723  iblss  25766  itgle  25771  ibladdlem  25781  iblabs  25790  iblabsr  25791  iblmulc2  25792  bddmulibl  25800  bddiblnc  25803  itg2gt0cn  37847  ibladdnclem  37848  iblabsnc  37856  iblmulc2nc  37857  ftc1anclem4  37868  ftc1anclem6  37870  ftc1anclem7  37871  ftc1anclem8  37872  ftc1anc  37873