itgcoscmulx - Mathbox for Glauco Siliprandi

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Theorem itgcoscmulx 45270

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 13429	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℝ)
4	3	resmptd 6038	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶)) = (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))
5	4	eqcomd 2733	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) = ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶)))
6	5	oveq2d 7430	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (ℝ D ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ↾ (𝐵[,]𝐶))))
7		ax-resscn 11181	. . . . . . . . 9 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
8	7	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
9	8	sselda 3978	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℂ)
10		itgcoscmulx.a	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
11	10	adantr 480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
12		simpr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
13	11, 12	mulcld 11250	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
14	13	sincld 16092	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
15		itgcoscmulx.an0	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 0)
16	15	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝐴 ≠ 0)
17	14, 11, 16	divcld 12006	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) ∈ ℂ)
18	9, 17	syldan 590	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) ∈ ℂ)
19	18	fmpttd 7119	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)):ℝ⟶ℂ)
20		ssidd 4001	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ)
21		eqid 2727	. . . . . . . . 9 ⊢ (TopOpen‘ℂ_fld) = (TopOpen‘ℂ_fld)
22		tgioo4 44871	. . . . . . . . 9 ⊢ (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂ_fld) ↾_t ℝ)
23	21, 22	dvres 25814	. . . . . . . 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 838	. . . . . . 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 11216	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
26	25	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
27	9, 14	syldan 590	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
28	10	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℂ)
29	28, 9	mulcld 11250	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
30	29	coscld 16093	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
31	28, 30	mulcld 11250	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ)
32	8	resmptd 6038	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))))
33	32	eqcomd 2733	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) = ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ))
34	33	oveq2d 7430	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)))
35	14	fmpttd 7119	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))):ℂ⟶ℂ)
36		ssidd 4001	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℂ ⊆ ℂ)
37		dvsinax 45214	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
38	10, 37	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
39	38	dmeqd 5902	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = dom (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
40	13	coscld 16093	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
41	11, 40	mulcld 11250	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ)
42	41	ralrimiva 3141	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℂ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ)
43		dmmptg 6240	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (∀𝑦 ∈ ℂ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ℂ → dom (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) = ℂ)
44	42, 43	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → dom (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) = ℂ)
45	39, 44	eqtr2d 2768	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ℂ = dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))))
46	7, 45	sseqtrid 4030	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ dom (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))))
47		dvres3 25816	. . . . . . . . . . . . 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 838	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)) = ((ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ))
49	38	reseq1d 5978	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ) = ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ))
50	8	resmptd 6038	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))) ↾ ℝ) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
51	48, 49, 50	3eqtrd 2771	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (ℝ D ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ↾ ℝ)) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
52	34, 51	eqtrd 2767	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦)))) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦)))))
53	26, 27, 31, 52, 10, 15	dvmptdivc 25871	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)))
54		iccntr 24711	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶)) = (𝐵(,)𝐶))
55	1, 2, 54	syl2anc 583	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐵[,]𝐶)) = (𝐵(,)𝐶))
56	53, 55	reseq12d 5980	. . . . . . . 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 13403	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵(,)𝐶) ⊆ ℝ
58		resmpt 6035	. . . . . . . . 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 13	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ ℝ ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)) ↾ (𝐵(,)𝐶)) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)))
60		elioore 13372	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) → 𝑦 ∈ ℝ)
61	60	recnd 11258	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) → 𝑦 ∈ ℂ)
62	61, 40	sylan2 592	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
63	10	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝐴 ∈ ℂ)
64	15	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝐴 ≠ 0)
65	62, 63, 64	divcan3d 12011	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴) = (cos‘(𝐴 · 𝑦)))
66	65	mpteq2dva 5242	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ ((𝐴 · (cos‘(𝐴 · 𝑦))) / 𝐴)) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
67	56, 59, 66	3eqtrd 2771	. . . . . . 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 2771	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
69	68	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) = (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))))
70		oveq2 7422	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · 𝑥))
71	70	fveq2d 6895	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) = (cos‘(𝐴 · 𝑥)))
72	71	adantl 481	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) ∧ 𝑦 = 𝑥) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) = (cos‘(𝐴 · 𝑥)))
73		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶))
74	10	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝐴 ∈ ℂ)
75	57, 8	sstrid 3989	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐵(,)𝐶) ⊆ ℂ)
76	75	sselda 3978	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → 𝑥 ∈ ℂ)
77	74, 76	mulcld 11250	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (𝐴 · 𝑥) ∈ ℂ)
78	77	coscld 16093	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑥)) ∈ ℂ)
79	69, 72, 73, 78	fvmptd 7006	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → ((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥) = (cos‘(𝐴 · 𝑥)))
80	79	eqcomd 2733	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵(,)𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑥)) = ((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥))
81	80	itgeq2dv 25685	. 2 ⊢ (𝜑 → ∫(𝐵(,)𝐶)(cos‘(𝐴 · 𝑥)) d𝑥 = ∫(𝐵(,)𝐶)((ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))‘𝑥) d𝑥)
82		eqidd 2728	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) = (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)))
83		oveq2 7422	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · 𝐶))
84	83	fveq2d 6895	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) = (sin‘(𝐴 · 𝐶)))
85	84	oveq1d 7429	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴))
86	85	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = 𝐶) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴))
87	1	rexrd 11280	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ^*)
88	2	rexrd 11280	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ^*)
89		itgcoscmulx.blec	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝐶)
90		ubicc2 13460	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≤ 𝐶) → 𝐶 ∈ (𝐵[,]𝐶))
91	87, 88, 89, 90	syl3anc 1369	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐵[,]𝐶))
92	2	recnd 11258	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
93	10, 92	mulcld 11250	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐶) ∈ ℂ)
94	93	sincld 16092	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (sin‘(𝐴 · 𝐶)) ∈ ℂ)
95	94, 10, 15	divcld 12006	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴) ∈ ℂ)
96	82, 86, 91, 95	fvmptd 7006	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐶) = ((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴))
97		oveq2 7422	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · 𝐵))
98	97	fveq2d 6895	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (sin‘(𝐴 · 𝑦)) = (sin‘(𝐴 · 𝐵)))
99	98	oveq1d 7429	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴))
100	99	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴) = ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴))
101		lbicc2 13459	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≤ 𝐶) → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
102	87, 88, 89, 101	syl3anc 1369	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐵[,]𝐶))
103	1	recnd 11258	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
104	10, 103	mulcld 11250	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐵) ∈ ℂ)
105	104	sincld 16092	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (sin‘(𝐴 · 𝐵)) ∈ ℂ)
106	105, 10, 15	divcld 12006	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴) ∈ ℂ)
107	82, 100, 102, 106	fvmptd 7006	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))‘𝐵) = ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴))
108	96, 107	oveq12d 7432	. . 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 26356	. . . . . . 7 ⊢ cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)
110	109	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → cos ∈ (ℂ–cn→ℂ))
111	75, 10, 36	constcncfg 45173	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ 𝐴) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
112	75, 36	idcncfg 45174	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ 𝑦) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
113	111, 112	mulcncf 25348	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (𝐴 · 𝑦)) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
114	110, 113	cncfmpt1f 24808	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
115	68, 114	eqeltrd 2828	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ∈ ((𝐵(,)𝐶)–cn→ℂ))
116		ioossicc 13428	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵(,)𝐶) ⊆ (𝐵[,]𝐶)
117	116	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵(,)𝐶) ⊆ (𝐵[,]𝐶))
118		ioombl 25468	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵(,)𝐶) ∈ dom vol
119	118	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵(,)𝐶) ∈ dom vol)
120	10	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → 𝐴 ∈ ℂ)
121	3, 7	sstrdi 3990	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵[,]𝐶) ⊆ ℂ)
122	121	sselda 3978	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → 𝑦 ∈ ℂ)
123	120, 122	mulcld 11250	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
124	123	coscld 16093	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶)) → (cos‘(𝐴 · 𝑦)) ∈ ℂ)
125	121, 10, 36	constcncfg 45173	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ 𝐴) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
126	121, 36	idcncfg 45174	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ 𝑦) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
127	125, 126	mulcncf 25348	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (𝐴 · 𝑦)) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
128	110, 127	cncfmpt1f 24808	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
129		cniccibl 25744	. . . . . . 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 1369	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ 𝐿¹)
131	117, 119, 124, 130	iblss 25708	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵(,)𝐶) ↦ (cos‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ 𝐿¹)
132	68, 131	eqeltrd 2828	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴))) ∈ 𝐿¹)
133		sincn 26355	. . . . . . 7 ⊢ sin ∈ (ℂ–cn→ℂ)
134	133	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → sin ∈ (ℂ–cn→ℂ))
135	134, 127	cncfmpt1f 24808	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ (sin‘(𝐴 · 𝑦))) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
136		neneq 2941	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ≠ 0 → ¬ 𝐴 = 0)
137		elsni 4641	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ {0} → 𝐴 = 0)
138	137	con3i 154	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐴 = 0 → ¬ 𝐴 ∈ {0})
139	15, 136, 138	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐴 ∈ {0})
140	10, 139	eldifd 3955	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℂ ∖ {0}))
141		difssd 4128	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (ℂ ∖ {0}) ⊆ ℂ)
142	121, 140, 141	constcncfg 45173	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ 𝐴) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→(ℂ ∖ {0})))
143	135, 142	divcncf 25350	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵[,]𝐶) ↦ ((sin‘(𝐴 · 𝑦)) / 𝐴)) ∈ ((𝐵[,]𝐶)–cn→ℂ))
144	1, 2, 89, 115, 132, 143	ftc2 25953	. . 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 12045	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) − (sin‘(𝐴 · 𝐵))) / 𝐴) = (((sin‘(𝐴 · 𝐶)) / 𝐴) − ((sin‘(𝐴 · 𝐵)) / 𝐴)))
146	108, 144, 145	3eqtr4d 2777	. 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 2767	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 395 = wceq 1534 ∈ wcel 2099 ≠ wne 2935 ∀wral 3056 ∖ cdif 3941 ⊆ wss 3944 {csn 4624 {cpr 4626 class class class wbr 5142 ↦ cmpt 5225 dom cdm 5672 ran crn 5673 ↾ cres 5674 ⟶wf 6538 ‘cfv 6542 (class class class)co 7414 ℂcc 11122 ℝcr 11123 0cc0 11124 · cmul 11129 ℝ^*cxr 11263 ≤ cle 11265 − cmin 11460 / cdiv 11887 (,)cioo 13342 [,]cicc 13345 sincsin 16025 cosccos 16026 TopOpenctopn 17388 topGenctg 17404 ℂ_fldccnfld 21259 intcnt 22895 –cn→ccncf 24770 volcvol 25366 𝐿¹cibl 25520 ∫citg 25521 D cdv 25766

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1790 ax-4 1804 ax-5 1906 ax-6 1964 ax-7 2004 ax-8 2101 ax-9 2109 ax-10 2130 ax-11 2147 ax-12 2164 ax-ext 2698 ax-rep 5279 ax-sep 5293 ax-nul 5300 ax-pow 5359 ax-pr 5423 ax-un 7732 ax-inf2 9650 ax-cc 10444 ax-cnex 11180 ax-resscn 11181 ax-1cn 11182 ax-icn 11183 ax-addcl 11184 ax-addrcl 11185 ax-mulcl 11186 ax-mulrcl 11187 ax-mulcom 11188 ax-addass 11189 ax-mulass 11190 ax-distr 11191 ax-i2m1 11192 ax-1ne0 11193 ax-1rid 11194 ax-rnegex 11195 ax-rrecex 11196 ax-cnre 11197 ax-pre-lttri 11198 ax-pre-lttrn 11199 ax-pre-ltadd 11200 ax-pre-mulgt0 11201 ax-pre-sup 11202 ax-addf 11203

This theorem depends on definitions: df-bi 206 df-an 396 df-or 847 df-3or 1086 df-3an 1087 df-tru 1537 df-fal 1547 df-ex 1775 df-nf 1779 df-sb 2061 df-mo 2529 df-eu 2558 df-clab 2705 df-cleq 2719 df-clel 2805 df-nfc 2880 df-ne 2936 df-nel 3042 df-ral 3057 df-rex 3066 df-rmo 3371 df-reu 3372 df-rab 3428 df-v 3471 df-sbc 3775 df-csb 3890 df-dif 3947 df-un 3949 df-in 3951 df-ss 3961 df-pss 3963 df-symdif 4238 df-nul 4319 df-if 4525 df-pw 4600 df-sn 4625 df-pr 4627 df-tp 4629 df-op 4631 df-uni 4904 df-int 4945 df-iun 4993 df-iin 4994 df-disj 5108 df-br 5143 df-opab 5205 df-mpt 5226 df-tr 5260 df-id 5570 df-eprel 5576 df-po 5584 df-so 5585 df-fr 5627 df-se 5628 df-we 5629 df-xp 5678 df-rel 5679 df-cnv 5680 df-co 5681 df-dm 5682 df-rn 5683 df-res 5684 df-ima 5685 df-pred 6299 df-ord 6366 df-on 6367 df-lim 6368 df-suc 6369 df-iota 6494 df-fun 6544 df-fn 6545 df-f 6546 df-f1 6547 df-fo 6548 df-f1o 6549 df-fv 6550 df-isom 6551 df-riota 7370 df-ov 7417 df-oprab 7418 df-mpo 7419 df-of 7677 df-ofr 7678 df-om 7863 df-1st 7985 df-2nd 7986 df-supp 8158 df-frecs 8278 df-wrecs 8309 df-recs 8383 df-rdg 8422 df-1o 8478 df-2o 8479 df-oadd 8482 df-omul 8483 df-er 8716 df-map 8836 df-pm 8837 df-ixp 8906 df-en 8954 df-dom 8955 df-sdom 8956 df-fin 8957 df-fsupp 9376 df-fi 9420 df-sup 9451 df-inf 9452 df-oi 9519 df-dju 9910 df-card 9948 df-acn 9951 df-pnf 11266 df-mnf 11267 df-xr 11268 df-ltxr 11269 df-le 11270 df-sub 11462 df-neg 11463 df-div 11888 df-nn 12229 df-2 12291 df-3 12292 df-4 12293 df-5 12294 df-6 12295 df-7 12296 df-8 12297 df-9 12298 df-n0 12489 df-z 12575 df-dec 12694 df-uz 12839 df-q 12949 df-rp 12993 df-xneg 13110 df-xadd 13111 df-xmul 13112 df-ioo 13346 df-ioc 13347 df-ico 13348 df-icc 13349 df-fz 13503 df-fzo 13646 df-fl 13775 df-mod 13853 df-seq 13985 df-exp 14045 df-fac 14251 df-bc 14280 df-hash 14308 df-shft 15032 df-cj 15064 df-re 15065 df-im 15066 df-sqrt 15200 df-abs 15201 df-limsup 15433 df-clim 15450 df-rlim 15451 df-sum 15651 df-ef 16029 df-sin 16031 df-cos 16032 df-struct 17101 df-sets 17118 df-slot 17136 df-ndx 17148 df-base 17166 df-ress 17195 df-plusg 17231 df-mulr 17232 df-starv 17233 df-sca 17234 df-vsca 17235 df-ip 17236 df-tset 17237 df-ple 17238 df-ds 17240 df-unif 17241 df-hom 17242 df-cco 17243 df-rest 17389 df-topn 17390 df-0g 17408 df-gsum 17409 df-topgen 17410 df-pt 17411 df-prds 17414 df-xrs 17469 df-qtop 17474 df-imas 17475 df-xps 17477 df-mre 17551 df-mrc 17552 df-acs 17554 df-mgm 18585 df-sgrp 18664 df-mnd 18680 df-submnd 18726 df-mulg 19008 df-cntz 19252 df-cmn 19721 df-psmet 21251 df-xmet 21252 df-met 21253 df-bl 21254 df-mopn 21255 df-fbas 21256 df-fg 21257 df-cnfld 21260 df-top 22770 df-topon 22787 df-topsp 22809 df-bases 22823 df-cld 22897 df-ntr 22898 df-cls 22899 df-nei 22976 df-lp 23014 df-perf 23015 df-cn 23105 df-cnp 23106 df-haus 23193 df-cmp 23265 df-tx 23440 df-hmeo 23633 df-fil 23724 df-fm 23816 df-flim 23817 df-flf 23818 df-xms 24200 df-ms 24201 df-tms 24202 df-cncf 24772 df-ovol 25367 df-vol 25368 df-mbf 25522 df-itg1 25523 df-itg2 25524 df-ibl 25525 df-itg 25526 df-0p 25573 df-limc 25769 df-dv 25770

This theorem is referenced by: sqwvfoura 45529

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