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

Theorem itgadd 25676
Description: Add two integrals over the same domain. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itgadd.1 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ ๐‘‰)
itgadd.2 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต) โˆˆ ๐ฟ1)
itgadd.3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ ๐‘‰)
itgadd.4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ถ) โˆˆ ๐ฟ1)
Assertion
Ref Expression
itgadd (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(๐ต + ๐ถ) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด๐ต d๐‘ฅ + โˆซ๐ด๐ถ d๐‘ฅ))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐ด   ๐‘ฅ,๐‘‰   ๐œ‘,๐‘ฅ
Allowed substitution hints:   ๐ต(๐‘ฅ)   ๐ถ(๐‘ฅ)

Proof of Theorem itgadd
StepHypRef Expression
1 itgadd.2 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต) โˆˆ ๐ฟ1)
2 iblmbf 25619 . . . . . . . . 9 ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต) โˆˆ ๐ฟ1 โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต) โˆˆ MblFn)
31, 2syl 17 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต) โˆˆ MblFn)
4 itgadd.1 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ ๐‘‰)
53, 4mbfmptcl 25487 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
6 itgadd.4 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ถ) โˆˆ ๐ฟ1)
7 iblmbf 25619 . . . . . . . . 9 ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ถ) โˆˆ ๐ฟ1 โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ถ) โˆˆ MblFn)
86, 7syl 17 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ถ) โˆˆ MblFn)
9 itgadd.3 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ ๐‘‰)
108, 9mbfmptcl 25487 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
115, 10readdd 15158 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (โ„œโ€˜(๐ต + ๐ถ)) = ((โ„œโ€˜๐ต) + (โ„œโ€˜๐ถ)))
1211itgeq2dv 25633 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„œโ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ = โˆซ๐ด((โ„œโ€˜๐ต) + (โ„œโ€˜๐ถ)) d๐‘ฅ)
135recld 15138 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (โ„œโ€˜๐ต) โˆˆ โ„)
145iblcn 25650 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต) โˆˆ ๐ฟ1 โ†” ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„œโ€˜๐ต)) โˆˆ ๐ฟ1 โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„‘โ€˜๐ต)) โˆˆ ๐ฟ1)))
151, 14mpbid 231 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„œโ€˜๐ต)) โˆˆ ๐ฟ1 โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„‘โ€˜๐ต)) โˆˆ ๐ฟ1))
1615simpld 494 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„œโ€˜๐ต)) โˆˆ ๐ฟ1)
1710recld 15138 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (โ„œโ€˜๐ถ) โˆˆ โ„)
1810iblcn 25650 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ถ) โˆˆ ๐ฟ1 โ†” ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„œโ€˜๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1 โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„‘โ€˜๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1)))
196, 18mpbid 231 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„œโ€˜๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1 โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„‘โ€˜๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1))
2019simpld 494 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„œโ€˜๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1)
2113, 16, 17, 20, 13, 17itgaddlem2 25675 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด((โ„œโ€˜๐ต) + (โ„œโ€˜๐ถ)) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))
2212, 21eqtrd 2764 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„œโ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))
235, 10imaddd 15159 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) = ((โ„‘โ€˜๐ต) + (โ„‘โ€˜๐ถ)))
2423itgeq2dv 25633 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ = โˆซ๐ด((โ„‘โ€˜๐ต) + (โ„‘โ€˜๐ถ)) d๐‘ฅ)
255imcld 15139 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (โ„‘โ€˜๐ต) โˆˆ โ„)
2615simprd 495 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„‘โ€˜๐ต)) โˆˆ ๐ฟ1)
2710imcld 15139 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (โ„‘โ€˜๐ถ) โˆˆ โ„)
2819simprd 495 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (โ„‘โ€˜๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1)
2925, 26, 27, 28, 25, 27itgaddlem2 25675 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด((โ„‘โ€˜๐ต) + (โ„‘โ€˜๐ถ)) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))
3024, 29eqtrd 2764 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))
3130oveq2d 7417 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ) = (i ยท (โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ)))
32 ax-icn 11165 . . . . . . 7 i โˆˆ โ„‚
3332a1i 11 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ i โˆˆ โ„‚)
3425, 26itgcl 25635 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
3527, 28itgcl 25635 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
3633, 34, 35adddid 11235 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (i ยท (โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ)) = ((i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ) + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ)))
3731, 36eqtrd 2764 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ) = ((i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ) + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ)))
3822, 37oveq12d 7419 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ)) = ((โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ) + ((i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ) + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))))
3913, 16itgcl 25635 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
4017, 20itgcl 25635 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
41 mulcl 11190 . . . . 5 ((i โˆˆ โ„‚ โˆง โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
4232, 34, 41sylancr 586 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
43 mulcl 11190 . . . . 5 ((i โˆˆ โ„‚ โˆง โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
4432, 35, 43sylancr 586 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
4539, 40, 42, 44add4d 11439 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ) + ((i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ) + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))) = ((โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ)) + (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))))
4638, 45eqtrd 2764 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ)) = ((โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ)) + (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))))
47 ovexd 7436 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ต + ๐ถ) โˆˆ V)
484, 1, 9, 6ibladd 25672 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โ†ฆ (๐ต + ๐ถ)) โˆˆ ๐ฟ1)
4947, 48itgcnval 25651 . 2 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(๐ต + ๐ถ) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜(๐ต + ๐ถ)) d๐‘ฅ)))
504, 1itgcnval 25651 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด๐ต d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ)))
519, 6itgcnval 25651 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด๐ถ d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ)))
5250, 51oveq12d 7419 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โˆซ๐ด๐ต d๐‘ฅ + โˆซ๐ด๐ถ d๐‘ฅ) = ((โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ต) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ต) d๐‘ฅ)) + (โˆซ๐ด(โ„œโ€˜๐ถ) d๐‘ฅ + (i ยท โˆซ๐ด(โ„‘โ€˜๐ถ) d๐‘ฅ))))
5346, 49, 523eqtr4d 2774 1 (๐œ‘ โ†’ โˆซ๐ด(๐ต + ๐ถ) d๐‘ฅ = (โˆซ๐ด๐ต d๐‘ฅ + โˆซ๐ด๐ถ d๐‘ฅ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 395   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  Vcvv 3466   โ†ฆ cmpt 5221  โ€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  โ„‚cc 11104  โ„cr 11105  ici 11108   + caddc 11109   ยท cmul 11111  โ„œcre 15041  โ„‘cim 15042  MblFncmbf 25465  ๐ฟ1cibl 25468  โˆซcitg 25469
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-inf2 9632  ax-cc 10426  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-disj 5104  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-ofr 7664  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  df-oadd 8465  df-omul 8466  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-rest 17367  df-topgen 17388  df-psmet 21220  df-xmet 21221  df-met 21222  df-bl 21223  df-mopn 21224  df-top 22718  df-topon 22735  df-bases 22771  df-cmp 23213  df-ovol 25315  df-vol 25316  df-mbf 25470  df-itg1 25471  df-itg2 25472  df-ibl 25473  df-itg 25474  df-0p 25521
This theorem is referenced by:  itgsub  25677  itgfsum  25678  itgmulc2  25685  ftc1lem4  25896  itgparts  25904  areaquad  42454  fourierdlem83  45390  fourierdlem95  45402
  Copyright terms: Public domain W3C validator