Theorem itgmulc2nclem1 33831

Description: Lemma for itgmulc2nc 33833; cf. itgmulc2lem1 23889. (Contributed by Brendan Leahy, 17-Nov-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
itgmulc2nc.1	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
itgmulc2nc.2	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑉)
itgmulc2nc.3	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ 𝐿1)
itgmulc2nc.m	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (𝐶 · 𝐵)) ∈ MblFn)
itgmulc2nc.4	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
itgmulc2nc.5	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
itgmulc2nc.6	⊢ (𝜑 → 0 ≤ 𝐶)
itgmulc2nc.7	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 ≤ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
itgmulc2nclem1	⊢ (𝜑 → (𝐶 · ∫𝐴𝐵 d𝑥) = ∫𝐴(𝐶 · 𝐵) d𝑥)

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

Allowed substitution hint:   𝐵(𝑥)

Proof of Theorem itgmulc2nclem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		itgmulc2nc.5	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
2		itgmulc2nc.7	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 ≤ 𝐵)
3		elrege0 12482	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐵))
4	1, 2, 3	sylanbrc 578	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
5		0e0icopnf 12486	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ (0[,)+∞)
6	5	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 ∈ (0[,)+∞))
7	4, 6	ifclda 4277	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0) ∈ (0[,)+∞))
8	7	adantr 472	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0) ∈ (0[,)+∞))
9	8	fmpttd 6575	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)):ℝ⟶(0[,)+∞))
10		itgmulc2nc.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ 𝐿1)
11	1, 2	iblpos 23850	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ 𝐿1 ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ MblFn ∧ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))) ∈ ℝ)))
12	10, 11	mpbid 223	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∈ MblFn ∧ (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))) ∈ ℝ))
13	12	simprd 489	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))) ∈ ℝ)
14		itgmulc2nc.4	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
15		itgmulc2nc.6	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ 𝐶)
16		elrege0 12482	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝐶 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐶))
17	14, 15, 16	sylanbrc 578	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (0[,)+∞))
18	9, 13, 17	itg2mulc 23805	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∫2‘((ℝ × {𝐶}) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)))) = (𝐶 · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)))))
19		reex 10280	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ∈ V
20	19	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ℝ ∈ V)
21		itgmulc2nc.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
22	21	adantr 472	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ ℂ)
23		fconstmpt 5333	. . . . . . 7 ⊢ (ℝ × {𝐶}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 𝐶)
24	23	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (ℝ × {𝐶}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 𝐶))
25		eqidd 2766	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)))
26	20, 22, 8, 24, 25	offval2 7112	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((ℝ × {𝐶}) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐶 · if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))))
27		ovif2 6936	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 · if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)) = if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), (𝐶 · 0))
28	21	mul01d 10489	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 0) = 0)
29	28	adantr 472	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐶 · 0) = 0)
30	29	ifeq2d 4262	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), (𝐶 · 0)) = if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0))
31	27, 30	syl5eq 2811	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐶 · if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)) = if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0))
32	31	mpteq2dva 4903	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐶 · if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0)))
33	26, 32	eqtrd 2799	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((ℝ × {𝐶}) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0)))
34	33	fveq2d 6379	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∫2‘((ℝ × {𝐶}) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)))) = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0))))
35	18, 34	eqtr3d 2801	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)))) = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0))))
36	1, 10, 2	itgposval 23853	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∫𝐴𝐵 d𝑥 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0))))
37	36	oveq2d 6858	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · ∫𝐴𝐵 d𝑥) = (𝐶 · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, 𝐵, 0)))))
38	14	adantr 472	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ)
39	38, 1	remulcld 10324	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐶 · 𝐵) ∈ ℝ)
40		itgmulc2nc.2	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑉)
41		itgmulc2nc.m	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (𝐶 · 𝐵)) ∈ MblFn)
42	21, 40, 10, 41	iblmulc2nc 33830	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (𝐶 · 𝐵)) ∈ 𝐿1)
43	15	adantr 472	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 ≤ 𝐶)
44	38, 1, 43, 2	mulge0d 10858	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 0 ≤ (𝐶 · 𝐵))
45	39, 42, 44	itgposval 23853	. 2 ⊢ (𝜑 → ∫𝐴(𝐶 · 𝐵) d𝑥 = (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if(𝑥 ∈ 𝐴, (𝐶 · 𝐵), 0))))
46	35, 37, 45	3eqtr4d 2809	1 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · ∫𝐴𝐵 d𝑥) = ∫𝐴(𝐶 · 𝐵) d𝑥)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 384   = wceq 1652   ∈ wcel 2155  Vcvv 3350  ifcif 4243  {csn 4334   class class class wbr 4809   ↦ cmpt 4888   × cxp 5275  ‘cfv 6068  (class class class)co 6842   ∘_𝑓 cof 7093  ℂcc 10187  ℝcr 10188  0cc0 10189   · cmul 10194  +∞cpnf 10325   ≤ cle 10329  [,)cico 12379  MblFncmbf 23672  ∫₂citg2 23674  𝐿¹cibl 23675  ∫citg 23676

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267  ax-addf 10268

This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-disj 4778  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-of 7095  df-ofr 7096  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-pm 8063  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-fi 8524  df-sup 8555  df-inf 8556  df-oi 8622  df-card 9016  df-cda 9243  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-4 11337  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-q 11990  df-rp 12029  df-xneg 12146  df-xadd 12147  df-xmul 12148  df-ioo 12381  df-ico 12383  df-icc 12384  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-hash 13322  df-cj 14126  df-re 14127  df-im 14128  df-sqrt 14262  df-abs 14263  df-clim 14506  df-sum 14704  df-rest 16351  df-topgen 16372  df-psmet 20011  df-xmet 20012  df-met 20013  df-bl 20014  df-mopn 20015  df-top 20978  df-topon 20995  df-bases 21030  df-cmp 21470  df-ovol 23522  df-vol 23523  df-mbf 23677  df-itg1 23678  df-itg2 23679  df-ibl 23680  df-itg 23681  df-0p 23728

This theorem is referenced by:  itgmulc2nclem2  33832