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

Theorem itgeqa 26134
Description: Approximate equality of integrals. If 𝐶(𝑥) = 𝐷(𝑥) for almost all 𝑥, then ∫𝐵𝐶(𝑥) d𝑥 = ∫𝐵𝐷(𝑥) d𝑥 and one is integrable iff the other is. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 2-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itgeqa.1 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ ℂ)
itgeqa.2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐷 ∈ ℂ)
itgeqa.3 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
itgeqa.4 (𝜑 → (vol*‘𝐴) = 0)
itgeqa.5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵 ∖ 𝐴)) → 𝐶 = 𝐷)
Assertion
Ref Expression
itgeqa (𝜑 → (((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ 𝐿1) ∧ ∫𝐵𝐶 d𝑥 = ∫𝐵𝐷 d𝑥))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝐷(𝑥)

Proof of Theorem itgeqa
Dummy variables 𝑦 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itgeqa.3 . . . . 5 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
2 itgeqa.4 . . . . 5 (𝜑 → (vol*‘𝐴) = 0)
3 itgeqa.5 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐵 ∖ 𝐴)) → 𝐶 = 𝐷)
4 itgeqa.1 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ ℂ)
5 itgeqa.2 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐷 ∈ ℂ)
61, 2, 3, 4, 5mbfeqa 25964 . . . 4 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ MblFn ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ MblFn))
7 ifan 4535 . . . . . . . . . 10 if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) = if(𝑥 ∈ 𝐵, if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0), 0)
84adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ ℂ)
9 ax-icn 11259 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 i ∈ ℂ
10 ine0 11751 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 i ≠ 0
11 elfzelz 13656 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (0...3) → 𝑘 ∈ ℤ)
1211ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑘 ∈ ℤ)
13 expclz 14227 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (i↑𝑘) ∈ ℂ)
149, 10, 12, 13mp3an12i 1494 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (i↑𝑘) ∈ ℂ)
15 expne0i 14237 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((i ∈ ℂ ∧ i ≠ 0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (i↑𝑘) ≠ 0)
169, 10, 12, 15mp3an12i 1494 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (i↑𝑘) ≠ 0)
178, 14, 16divcld 12093 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐶 / (i↑𝑘)) ∈ ℂ)
1817recld 15361 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) ∈ ℝ)
19 0re 11310 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℝ
20 ifcl 4527 . . . . . . . . . . . . . 14 (((ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ)
2118, 19, 20sylancl 598 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ)
2221rexrd 11359 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ*)
23 max1 13315 . . . . . . . . . . . . 13 ((0 ∈ ℝ ∧ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) ∈ ℝ) → 0 ≤ if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
2419, 18, 23sylancr 599 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 0 ≤ if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
25 elxrge0 13588 . . . . . . . . . . . 12 (if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞) ↔ (if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)))
2622, 24, 25sylanbrc 595 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞))
27 0e0iccpnf 13590 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ (0[,]+∞)
2827a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) → 0 ∈ (0[,]+∞))
2926, 28ifclda 4517 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → if(𝑥 ∈ 𝐵, if(0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0), 0) ∈ (0[,]+∞))
307, 29eqeltrid 2864 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞))
3130adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞))
3231fmpttd 7115 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞))
33 ifan 4535 . . . . . . . . . 10 if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) = if(𝑥 ∈ 𝐵, if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0), 0)
345adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐷 ∈ ℂ)
3534, 14, 16divcld 12093 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐷 / (i↑𝑘)) ∈ ℂ)
3635recld 15361 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))) ∈ ℝ)
37 ifcl 4527 . . . . . . . . . . . . . 14 (((ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ)
3836, 19, 37sylancl 598 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ)
3938rexrd 11359 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ*)
40 max1 13315 . . . . . . . . . . . . 13 ((0 ∈ ℝ ∧ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))) ∈ ℝ) → 0 ≤ if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))
4119, 36, 40sylancr 599 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 0 ≤ if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))
42 elxrge0 13588 . . . . . . . . . . . 12 (if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞) ↔ (if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)))
4339, 41, 42sylanbrc 595 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞))
4443, 28ifclda 4517 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → if(𝑥 ∈ 𝐵, if(0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0), 0) ∈ (0[,]+∞))
4533, 44eqeltrid 2864 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞))
4645adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ (0[,]+∞))
4746fmpttd 7115 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)):ℝ⟶(0[,]+∞))
481adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
492adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (vol*‘𝐴) = 0)
50 simpll 779 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝜑)
51 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
52 eldifn 4068 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐴)
5352ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐴)
5451, 53eldifd 4050 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐵 ∖ 𝐴))
5550, 54, 3syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 = 𝐷)
5655fvoveq1d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))))
5756ibllem 26085 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) = if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))
58 eldifi 4067 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ)
5958adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ)
60 fvex 6898 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) ∈ V
61 c0ex 11300 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ V
6260, 61ifex 4532 . . . . . . . . . . . . 13 if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ V
63 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
6463fvmpt2 7005 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0) ∈ V) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
6559, 62, 64sylancl 598 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
66 fvex 6898 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))) ∈ V
6766, 61ifex 4532 . . . . . . . . . . . . 13 if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ V
68 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))
6968fvmpt2 7005 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0) ∈ V) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))
7059, 67, 69sylancl 598 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))
7157, 65, 703eqtr4d 2805 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥))
7271ralrimiva 3154 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥))
73 nfv 1946 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑦((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥)
74 nffvmpt1 6896 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑥((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦)
75 nffvmpt1 6896 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑥((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦)
7674, 75nfeq 2935 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑥((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦)
77 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦))
78 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦))
7977, 78eqeq12d 2776 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → (((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) ↔ ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦)))
8073, 76, 79cbvralw 3304 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑥) ↔ ∀𝑦 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦))
8172, 80sylib 221 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦))
8281r19.21bi 3254 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦))
8382adantlr 728 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) ∧ 𝑦 ∈ (ℝ ∖ 𝐴)) → ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦) = ((𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))‘𝑦))
8432, 47, 48, 49, 83itg2eqa 26066 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))) = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))))
8584eleq1d 2845 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → ((∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ ↔ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ))
8685ralbidva 3183 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ ↔ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ))
876, 86anbi12d 644 . . 3 (𝜑 → (((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ MblFn ∧ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ MblFn ∧ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)))
88 eqidd 2761 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)))
89 eqidd 2761 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))))
9088, 89, 4isibl2 26087 . . 3 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1 ↔ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ MblFn ∧ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)))
91 eqidd 2761 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)))
92 eqidd 2761 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))))
9391, 92, 5isibl2 26087 . . 3 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ 𝐿1 ↔ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ MblFn ∧ ∀𝑘 ∈ (0...3)(∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))) ∈ ℝ)))
9487, 90, 933bitr4d 314 . 2 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ 𝐿1))
9584oveq2d 7436 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...3)) → ((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)))) = ((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)))))
9695sumeq2dv 15869 . . 3 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)))) = Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0)))))
97 eqid 2760 . . . 4 (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))
9897dfitg 26090 . . 3 ∫𝐵𝐶 d𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))))
99 eqid 2760 . . . 4 (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))
10099dfitg 26090 . . 3 ∫𝐵𝐷 d𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐷 / (i↑𝑘))), 0))))
10196, 98, 1003eqtr4g 2820 . 2 (𝜑 → ∫𝐵𝐶 d𝑥 = ∫𝐵𝐷 d𝑥)
10294, 101jca 521 1 (𝜑 → (((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) ∈ 𝐿1 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝐷) ∈ 𝐿1) ∧ ∫𝐵𝐶 d𝑥 = ∫𝐵𝐷 d𝑥))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045  ifcif 4481   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200  ici 11202   · cmul 11205  +∞cpnf 11340  ℝ*cxr 11342   ≤ cle 11344   / cdiv 11973  3c3 12398  ℤcz 12693  [,]cicc 13479  ...cfz 13639  ↑cexp 14204  ℜcre 15264  Σcsu 15853  vol*covol 25783  MblFncmbf 25935  ∫2citg2 25937  𝐿1cibl 25938  ∫citg 25939
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-symdif 4198  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 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  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 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-ofr 7694  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-dju 9982  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-ico 13482  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-fl 13932  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-clim 15655  df-sum 15854  df-rest 17593  df-topgen 17614  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-top 23212  df-topon 23229  df-bases 23264  df-cmp 23705  df-ovol 25785  df-vol 25786  df-mbf 25940  df-itg1 25941  df-itg2 25942  df-ibl 25943  df-itg 25944
This theorem is used by:  itgss3  26135
  Copyright terms: Public domain W3C validator