itgcoscmulx - Mathbox for Glauco Siliprandi

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Theorem itgcoscmulx 46666

Description: Exercise: the integral of 𝑥 ↦ cos𝑎𝑥 on an open interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
itgcoscmulx.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
itgcoscmulx.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
itgcoscmulx.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
itgcoscmulx.blec	⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝐶)
itgcoscmulx.an0	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 0)

**Assertion**
Ref	Expression
itgcoscmulx	⊢ (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐶)(cos‘(𝐴 · 𝑥)) d𝑥 = (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) − (sin‘(𝐴 · 𝐵))) / 𝐴))

Distinct variable groups: 𝑥,𝐴 𝑥,𝐵 𝑥,𝐶 𝜑,𝑥

Proof of Theorem itgcoscmulx Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		itgcoscmulx.b	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
2		itgcoscmulx.c	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
3	1, 2	iccssred 13462	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℝ)
4	3	resmptd 6044	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶)) = (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))
5	4	eqcomd 2769	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) = ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶)))
6	5	oveq2d 7428	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (ℝ D ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶))))
7		ax-resscn 11158	. . . . . . . . 9 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
8	7	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
9	8	sselda 3938	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℂ)
10		itgcoscmulx.a	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
11	10	adantr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
12		simpr 489	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
13	11, 12	mulcld 11230	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
14	13	sincld 16187	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
15		itgcoscmulx.an0	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 0)
16	15	adantr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝐴 ≠ 0)
17	14, 11, 16	divcld 11992	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) ∈ ℂ)
18	9, 17	syldan 602	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) ∈ ℂ)
19	18	fmpttd 7112	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)):ℝ⟶ℂ)
20		ssidd 3961	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ)
21		eqid 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ (TopOpen‘ℂ_fld) = (TopOpen‘ℂ_fld)
22		tgioo4 24943	. . . . . . . . 9 ⊢ (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂ_fld) ↾_t ℝ)
23	21, 22	dvres 26051	. . . . . . . 8 ⊢ (((ℝ ⊆ ℂ ∧ (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)):ℝ⟶ℂ) ∧ (ℝ ⊆ ℝ ∧ (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℝ)) → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶))) = ((ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶))))
24	8, 19, 20, 3, 23	syl22anc 851	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶))) = ((ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶))))
25		reelprrecn 11193	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
26	25	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
27	9, 14	syldan 602	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
28	10	adantr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℂ)
29	28, 9	mulcld 11230	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
30	29	coscld 16188	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
31	28, 30	mulcld 11230	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ)
32	8	resmptd 6044	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))))
33	32	eqcomd 2769	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) = ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ))
34	33	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)))
35	14	fmpttd 7112	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))):ℂ⟶ℂ)
36		ssidd 3961	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℂ ⊆ ℂ)
37		dvsinax 46610	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
38	10, 37	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
39	38	dmeqd 5897	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = dom (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
40	13	coscld 16188	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
41	11, 40	mulcld 11230	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ)
42	41	ralrimiva 3157	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℂ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ)
43		dmmptg 6245	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (∀𝑦 ∈ ℂ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ → dom (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) = ℂ)
44	42, 43	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → dom (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) = ℂ)
45	39, 44	eqtr2d 2799	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ℂ = dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))))
46	7, 45	sseqtrid 3980	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))))
47		dvres3 26053	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((ℝ ∈ {ℝ, ℂ} ∧ (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))):ℂ⟶ℂ) ∧ (ℂ ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))))) → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)) = ((ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ))
48	26, 35, 36, 46, 47	syl22anc 851	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)) = ((ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ))
49	38	reseq1d 5979	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ) = ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ))
50	8	resmptd 6044	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
51	48, 49, 50	3eqtrd 2802	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
52	34, 51	eqtrd 2798	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
53	26, 27, 31, 52, 10, 15	dvmptdivc 26105	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)))
54		iccntr 24960	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶)) = (𝐵(,)𝐶))
55	1, 2, 54	syl2anc 595	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶)) = (𝐵(,)𝐶))
56	53, 55	reseq12d 5981	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶))) = ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)) ↾ (𝐵(,)𝐶)))
57		ioossre 13435	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵(,)𝐶) ⊆ ℝ
58		resmpt 6041	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵(,)𝐶) ⊆ ℝ → ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)) ↾ (𝐵(,)𝐶)) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)))
59	57, 58	mp1i 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)) ↾ (𝐵(,)𝐶)) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)))
60		elioore 13403	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) → 𝑦 ∈ ℝ)
61	60	recnd 11238	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) → 𝑦 ∈ ℂ)
62	61, 40	sylan2 604	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
63	10	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝐴 ∈ ℂ)
64	15	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝐴 ≠ 0)
65	62, 63, 64	divcan3d 11997	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴) = (cos‘(𝐴 · 𝑦)))
66	65	mpteq2dva 5205	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
67	56, 59, 66	3eqtrd 2802	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶))) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
68	6, 24, 67	3eqtrd 2802	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
69	68	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
70		oveq2 7420	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · 𝑥))
71	70	fveq2d 6887	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) = (cos‘(𝐴 · 𝑥)))
72	71	adantl 486	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) ∧ 𝑦 = 𝑥) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) = (cos‘(𝐴 · 𝑥)))
73		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶))
74	10	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝐴 ∈ ℂ)
75	57, 8	sstrid 3949	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐵(,)𝐶) ⊆ ℂ)
76	75	sselda 3938	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝑥 ∈ ℂ)
77	74, 76	mulcld 11230	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (𝐴 · 𝑥) ∈ ℂ)
78	77	coscld 16188	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑥)) ∈ ℂ)
79	69, 72, 73, 78	fvmptd 6999	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → ((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥) = (cos‘(𝐴 · 𝑥)))
80	79	eqcomd 2769	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑥)) = ((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥))
81	80	itgeq2dv 25922	. 2 ⊢ (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐶)(cos‘(𝐴 · 𝑥)) d𝑥 = ∫(𝐵(,)𝐶)((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥) d𝑥)
82		eqidd 2764	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) = (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))
83		oveq2 7420	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · 𝐶))
84	83	fveq2d 6887	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) = (sin‘(𝐴 · 𝐶)))
85	84	oveq1d 7427	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴))
86	85	adantl 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = 𝐶) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴))
87	1	rexrd 11260	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ^*)
88	2	rexrd 11260	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ^*)
89		itgcoscmulx.blec	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝐶)
90		ubicc2 13493	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≤ 𝐶) → 𝐶 ∈ (𝐵[,]𝐶))
91	87, 88, 89, 90	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐵[,]𝐶))
92	2	recnd 11238	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
93	10, 92	mulcld 11230	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐶) ∈ ℂ)
94	93	sincld 16187	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (sin‘(𝐴 · 𝐶)) ∈ ℂ)
95	94, 10, 15	divcld 11992	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴) ∈ ℂ)
96	82, 86, 91, 95	fvmptd 6999	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐶) = ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴))
97		oveq2 7420	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · 𝐵))
98	97	fveq2d 6887	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) = (sin‘(𝐴 · 𝐵)))
99	98	oveq1d 7427	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴))
100	99	adantl 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴))
101		lbicc2 13492	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≤ 𝐶) → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
102	87, 88, 89, 101	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
103	1	recnd 11238	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
104	10, 103	mulcld 11230	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐵) ∈ ℂ)
105	104	sincld 16187	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (sin‘(𝐴 · 𝐵)) ∈ ℂ)
106	105, 10, 15	divcld 11992	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴) ∈ ℂ)
107	82, 100, 102, 106	fvmptd 6999	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐵) = ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴))
108	96, 107	oveq12d 7430	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐶) − ((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐵)) = (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴) − ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴)))
109		coscn 26589	. . . . . . 7 ⊢ cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)
110	109	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → cos ∈ (ℂ–cn→ℂ))
111	75, 10, 36	constcncfg 46569	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ 𝐴) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
112	75, 36	idcncfg 46570	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ 𝑦) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
113	111, 112	mulcncf 25586	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (𝐴 · 𝑦)) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
114	110, 113	cncfmpt1f 25054	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
115	68, 114	eqeltrd 2863	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
116		ioossicc 13461	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵(,)𝐶) ⊆ (𝐵[,]𝐶)
117	116	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵(,)𝐶) ⊆ (𝐵[,]𝐶))
118		ioombl 25705	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵(,)𝐶) ∈ dom vol
119	118	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵(,)𝐶) ∈ dom vol)
120	10	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → 𝐴 ∈ ℂ)
121	3, 7	sstrdi 3950	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℂ)
122	121	sselda 3938	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → 𝑦 ∈ ℂ)
123	120, 122	mulcld 11230	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
124	123	coscld 16188	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
125	121, 10, 36	constcncfg 46569	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ 𝐴) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
126	121, 36	idcncfg 46570	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ 𝑦) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
127	125, 126	mulcncf 25586	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (𝐴 · 𝑦)) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
128	110, 127	cncfmpt1f 25054	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
129		cniccibl 25981	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ)) → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ 𝐿¹)
130	1, 2, 128, 129	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ 𝐿¹)
131	117, 119, 124, 130	iblss 25945	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ 𝐿¹)
132	68, 131	eqeltrd 2863	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ∈ 𝐿¹)
133		sincn 26588	. . . . . . 7 ⊢ sin ∈ (ℂ–cn→ℂ)
134	133	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → sin ∈ (ℂ–cn→ℂ))
135	134, 127	cncfmpt1f 25054	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
136		neneq 2964	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ≠ 0 → ¬ 𝐴 = 0)
137		elsni 4607	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ {0} → 𝐴 = 0)
138	137	con3i 155	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐴 = 0 → ¬ 𝐴 ∈ {0})
139	15, 136, 138	3syl 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐴 ∈ {0})
140	10, 139	eldifd 3917	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℂ ∖ {0}))
141		difssd 4092	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (ℂ ∖ {0}) ⊆ ℂ)
142	121, 140, 141	constcncfg 46569	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ 𝐴) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→(ℂ ∖ {0})))
143	135, 142	divcncf 25587	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
144	1, 2, 89, 115, 132, 143	ftc2 26184	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐶)((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥) d𝑥 = (((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐶) − ((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐵)))
145	94, 105, 10, 15	divsubdird 12031	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) − (sin‘(𝐴 · 𝐵))) / 𝐴) = (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴) − ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴)))
146	108, 144, 145	3eqtr4d 2808	. 2 ⊢ (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐶)((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥) d𝑥 = (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) − (sin‘(𝐴 · 𝐵))) / 𝐴))
147	81, 146	eqtrd 2798	1 ⊢ (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐶)(cos‘(𝐴 · 𝑥)) d𝑥 = (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) − (sin‘(𝐴 · 𝐵))) / 𝐴))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ∧ wa 400 = wceq 1570 ∈ wcel 2143 ≠ wne 2958 ∀wral 3079 ∖ cdif 3903 ⊆ wss 3906 {csn 4590 {cpr 4592 class class class wbr 5110 ↦ cmpt 5193 dom cdm 5663 ran crn 5664 ↾ cres 5665 ⟶wf 6534 ‘cfv 6538 (class class class)co 7412 ℂcc 11099 ℝcr 11100 0cc0 11101 · cmul 11106 ℝ^*cxr 11243 ≤ cle 11245 − cmin 11442 / cdiv 11872 (,)cioo 13373 [,]cicc 13376 sincsin 16118 cosccos 16119 TopOpenctopn 17475 topGenctg 17491 ℂ_fldccnfld 21503 intcnt 23155 –cn→ccncf 25016 volcvol 25603 𝐿¹cibl 25757 ∫citg 25758 D cdv 26003

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1825 ax-4 1839 ax-5 1940 ax-6 1997 ax-7 2038 ax-8 2145 ax-9 2153 ax-10 2176 ax-11 2192 ax-12 2213 ax-ext 2735 ax-rep 5239 ax-sep 5258 ax-nul 5270 ax-pow 5338 ax-pr 5406 ax-un 7734 ax-inf2 9611 ax-cc 10420 ax-cnex 11157 ax-resscn 11158 ax-1cn 11159 ax-icn 11160 ax-addcl 11161 ax-addrcl 11162 ax-mulcl 11163 ax-mulrcl 11164 ax-mulcom 11165 ax-addass 11166 ax-mulass 11167 ax-distr 11168 ax-i2m1 11169 ax-1ne0 11170 ax-1rid 11171 ax-rnegex 11172 ax-rrecex 11173 ax-cnre 11174 ax-pre-lttri 11175 ax-pre-lttrn 11176 ax-pre-ltadd 11177 ax-pre-mulgt0 11178 ax-pre-sup 11179 ax-addf 11180

This theorem depends on definitions: df-bi 210 df-an 401 df-or 861 df-3or 1104 df-3an 1105 df-tru 1573 df-fal 1583 df-ex 1810 df-nf 1814 df-sb 2097 df-mo 2567 df-eu 2597 df-clab 2742 df-cleq 2755 df-clel 2838 df-nfc 2912 df-ne 2959 df-nel 3065 df-ral 3080 df-rex 3090 df-rmo 3369 df-reu 3370 df-rab 3417 df-v 3457 df-sbc 3746 df-csb 3855 df-dif 3909 df-un 3911 df-in 3913 df-ss 3923 df-pss 3926 df-symdif 4207 df-nul 4288 df-if 4489 df-pw 4565 df-sn 4591 df-pr 4593 df-tp 4595 df-op 4597 df-uni 4874 df-int 4914 df-iun 4959 df-iin 4960 df-disj 5078 df-br 5111 df-opab 5175 df-mpt 5194 df-tr 5220 df-id 5558 df-eprel 5563 df-po 5571 df-so 5572 df-fr 5616 df-se 5617 df-we 5618 df-xp 5669 df-rel 5670 df-cnv 5671 df-co 5672 df-dm 5673 df-rn 5674 df-res 5675 df-ima 5676 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 7369 df-ov 7415 df-oprab 7416 df-mpo 7417 df-of 7676 df-ofr 7677 df-om 7864 df-1st 7987 df-2nd 7988 df-supp 8158 df-frecs 8279 df-wrecs 8310 df-recs 8359 df-rdg 8398 df-1o 8454 df-2o 8455 df-oadd 8458 df-omul 8459 df-er 8695 df-map 8827 df-pm 8828 df-ixp 8897 df-en 8945 df-dom 8946 df-sdom 8947 df-fin 8948 df-fsupp 9323 df-fi 9372 df-sup 9403 df-inf 9404 df-oi 9473 df-dju 9888 df-card 9926 df-acn 9929 df-pnf 11246 df-mnf 11247 df-xr 11248 df-ltxr 11249 df-le 11250 df-sub 11444 df-neg 11445 df-div 11873 df-nn 12235 df-2 12304 df-3 12305 df-4 12306 df-5 12307 df-6 12308 df-7 12309 df-8 12310 df-9 12311 df-n0 12506 df-z 12593 df-dec 12713 df-uz 12864 df-q 12974 df-rp 13018 df-xneg 13138 df-xadd 13139 df-xmul 13140 df-ioo 13377 df-ioc 13378 df-ico 13379 df-icc 13380 df-fz 13537 df-fzo 13685 df-fl 13827 df-mod 13905 df-seq 14040 df-exp 14100 df-fac 14312 df-bc 14341 df-hash 14369 df-shft 15106 df-cj 15152 df-re 15153 df-im 15154 df-sqrt 15288 df-abs 15289 df-limsup 15524 df-clim 15541 df-rlim 15542 df-sum 15740 df-ef 16122 df-sin 16124 df-cos 16125 df-struct 17208 df-sets 17225 df-slot 17243 df-ndx 17255 df-base 17271 df-ress 17292 df-plusg 17324 df-mulr 17325 df-starv 17326 df-sca 17327 df-vsca 17328 df-ip 17329 df-tset 17330 df-ple 17331 df-ds 17333 df-unif 17334 df-hom 17335 df-cco 17336 df-rest 17476 df-topn 17477 df-0g 17495 df-gsum 17496 df-topgen 17497 df-pt 17498 df-prds 17501 df-xrs 17557 df-qtop 17562 df-imas 17563 df-xps 17565 df-mre 17639 df-mrc 17640 df-acs 17642 df-mgm 18699 df-sgrp 18778 df-mnd 18794 df-submnd 18843 df-mulg 19135 df-cntz 19388 df-cmn 19853 df-psmet 21495 df-xmet 21496 df-met 21497 df-bl 21498 df-mopn 21499 df-fbas 21500 df-fg 21501 df-cnfld 21504 df-top 23032 df-topon 23049 df-topsp 23071 df-bases 23084 df-cld 23157 df-ntr 23158 df-cls 23159 df-nei 23236 df-lp 23274 df-perf 23275 df-cn 23365 df-cnp 23366 df-haus 23453 df-cmp 23525 df-tx 23700 df-hmeo 23893 df-fil 23984 df-fm 24076 df-flim 24077 df-flf 24078 df-xms 24458 df-ms 24459 df-tms 24460 df-cncf 25018 df-ovol 25604 df-vol 25605 df-mbf 25759 df-itg1 25760 df-itg2 25761 df-ibl 25762 df-itg 25763 df-0p 25810 df-limc 26006 df-dv 26007

This theorem is referenced by: sqwvfoura 46925

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