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

Theorem itgparts 25563
Description: Integration by parts. If 𝐡(π‘₯) is the derivative of 𝐴(π‘₯) and 𝐷(π‘₯) is the derivative of 𝐢(π‘₯), and 𝐸 = (𝐴 Β· 𝐡)(𝑋) and 𝐹 = (𝐴 Β· 𝐡)(π‘Œ), then under suitable integrability and differentiability assumptions, the integral of 𝐴 Β· 𝐷 from 𝑋 to π‘Œ is equal to 𝐹 βˆ’ 𝐸 minus the integral of 𝐡 Β· 𝐢. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
itgparts.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
itgparts.y (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ ℝ)
itgparts.le (πœ‘ β†’ 𝑋 ≀ π‘Œ)
itgparts.a (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
itgparts.c (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
itgparts.b (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
itgparts.d (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
itgparts.ad (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐷)) ∈ 𝐿1)
itgparts.bc (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐡 Β· 𝐢)) ∈ 𝐿1)
itgparts.da (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡))
itgparts.dc (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷))
itgparts.e ((πœ‘ ∧ π‘₯ = 𝑋) β†’ (𝐴 Β· 𝐢) = 𝐸)
itgparts.f ((πœ‘ ∧ π‘₯ = π‘Œ) β†’ (𝐴 Β· 𝐢) = 𝐹)
Assertion
Ref Expression
itgparts (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯ = ((𝐹 βˆ’ 𝐸) βˆ’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯))
Distinct variable groups:   πœ‘,π‘₯   π‘₯,𝑋   π‘₯,π‘Œ   π‘₯,𝐸   π‘₯,𝐹
Allowed substitution hints:   𝐴(π‘₯)   𝐡(π‘₯)   𝐢(π‘₯)   𝐷(π‘₯)

Proof of Theorem itgparts
Dummy variable 𝑑 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itgparts.b . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
2 cncff 24408 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡):(𝑋(,)π‘Œ)βŸΆβ„‚)
31, 2syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡):(𝑋(,)π‘Œ)βŸΆβ„‚)
43fvmptelcdm 7112 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
5 ioossicc 13409 . . . . . . 7 (𝑋(,)π‘Œ) βŠ† (𝑋[,]π‘Œ)
65sseli 3978 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) β†’ π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ))
7 itgparts.c . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
8 cncff 24408 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢):(𝑋[,]π‘Œ)βŸΆβ„‚)
97, 8syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢):(𝑋[,]π‘Œ)βŸΆβ„‚)
109fvmptelcdm 7112 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ)) β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
116, 10sylan2 593 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
124, 11mulcld 11233 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ (𝐡 Β· 𝐢) ∈ β„‚)
13 itgparts.bc . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐡 Β· 𝐢)) ∈ 𝐿1)
1412, 13itgcl 25300 . . 3 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯ ∈ β„‚)
15 itgparts.a . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
16 cncff 24408 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴):(𝑋[,]π‘Œ)βŸΆβ„‚)
1715, 16syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴):(𝑋[,]π‘Œ)βŸΆβ„‚)
1817fvmptelcdm 7112 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ)) β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
196, 18sylan2 593 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
20 itgparts.d . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
21 cncff 24408 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷):(𝑋(,)π‘Œ)βŸΆβ„‚)
2220, 21syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷):(𝑋(,)π‘Œ)βŸΆβ„‚)
2322fvmptelcdm 7112 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
2419, 23mulcld 11233 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ (𝐴 Β· 𝐷) ∈ β„‚)
25 itgparts.ad . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐷)) ∈ 𝐿1)
2624, 25itgcl 25300 . . 3 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯ ∈ β„‚)
2714, 26pncan2d 11572 . 2 (πœ‘ β†’ ((∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯ + ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯) βˆ’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯) = ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯)
2812, 13, 24, 25itgadd 25341 . . . 4 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)) dπ‘₯ = (∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯ + ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯))
29 fveq2 6891 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑑 β†’ ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) = ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘‘))
30 nfcv 2903 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯)
31 nfcv 2903 . . . . . . . . 9 β„²π‘₯ℝ
32 nfcv 2903 . . . . . . . . 9 β„²π‘₯ D
33 nfmpt1 5256 . . . . . . . . 9 β„²π‘₯(π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))
3431, 32, 33nfov 7438 . . . . . . . 8 β„²π‘₯(ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))
35 nfcv 2903 . . . . . . . 8 β„²π‘₯𝑑
3634, 35nffv 6901 . . . . . . 7 β„²π‘₯((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘‘)
3729, 30, 36cbvitg 25292 . . . . . 6 ∫(𝑋(,)π‘Œ)((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) dπ‘₯ = ∫(𝑋(,)π‘Œ)((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘‘) d𝑑
38 itgparts.x . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
39 itgparts.y . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ ℝ)
40 itgparts.le . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑋 ≀ π‘Œ)
41 ax-resscn 11166 . . . . . . . . . . 11 ℝ βŠ† β„‚
4241a1i 11 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ℝ βŠ† β„‚)
43 iccssre 13405 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ π‘Œ ∈ ℝ) β†’ (𝑋[,]π‘Œ) βŠ† ℝ)
4438, 39, 43syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑋[,]π‘Œ) βŠ† ℝ)
4518, 10mulcld 11233 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ)) β†’ (𝐴 Β· 𝐢) ∈ β„‚)
46 eqid 2732 . . . . . . . . . . 11 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
4746tgioo2 24318 . . . . . . . . . 10 (topGenβ€˜ran (,)) = ((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ)
48 iccntr 24336 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ π‘Œ ∈ ℝ) β†’ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜(𝑋[,]π‘Œ)) = (𝑋(,)π‘Œ))
4938, 39, 48syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜(𝑋[,]π‘Œ)) = (𝑋(,)π‘Œ))
5042, 44, 45, 47, 46, 49dvmptntr 25487 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))) = (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))))
51 reelprrecn 11201 . . . . . . . . . . 11 ℝ ∈ {ℝ, β„‚}
5251a1i 11 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ℝ ∈ {ℝ, β„‚})
5342, 44, 18, 47, 46, 49dvmptntr 25487 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴)) = (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐴)))
54 itgparts.da . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡))
5553, 54eqtr3d 2774 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐴)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐡))
5642, 44, 10, 47, 46, 49dvmptntr 25487 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢)) = (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐢)))
57 itgparts.dc . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷))
5856, 57eqtr3d 2774 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐢)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐷))
5952, 19, 4, 55, 11, 23, 58dvmptmul 25477 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐷 Β· 𝐴))))
6023, 19mulcomd 11234 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ (𝐷 Β· 𝐴) = (𝐴 Β· 𝐷))
6160oveq2d 7424 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐷 Β· 𝐴)) = ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))
6261mpteq2dva 5248 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐷 Β· 𝐴))) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷))))
6350, 59, 623eqtrd 2776 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷))))
6446addcn 24380 . . . . . . . . . 10 + ∈ (((TopOpenβ€˜β„‚fld) Γ—t (TopOpenβ€˜β„‚fld)) Cn (TopOpenβ€˜β„‚fld))
6564a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ + ∈ (((TopOpenβ€˜β„‚fld) Γ—t (TopOpenβ€˜β„‚fld)) Cn (TopOpenβ€˜β„‚fld)))
66 resmpt 6037 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋(,)π‘Œ) βŠ† (𝑋[,]π‘Œ) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐢))
675, 66ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐢)
68 rescncf 24412 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋(,)π‘Œ) βŠ† (𝑋[,]π‘Œ) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚)))
695, 7, 68mpsyl 68 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐢) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
7067, 69eqeltrrid 2838 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐢) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
711, 70mulcncf 24962 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐡 Β· 𝐢)) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
72 resmpt 6037 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋(,)π‘Œ) βŠ† (𝑋[,]π‘Œ) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐴))
735, 72ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐴)
74 rescncf 24412 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋(,)π‘Œ) βŠ† (𝑋[,]π‘Œ) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚)))
755, 15, 74mpsyl 68 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ 𝐴) β†Ύ (𝑋(,)π‘Œ)) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
7673, 75eqeltrrid 2838 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ 𝐴) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
7776, 20mulcncf 24962 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐷)) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
7846, 65, 71, 77cncfmpt2f 24430 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷))) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
7963, 78eqeltrd 2833 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))) ∈ ((𝑋(,)π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
8012, 13, 24, 25ibladd 25337 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷))) ∈ 𝐿1)
8163, 80eqeltrd 2833 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))) ∈ 𝐿1)
8215, 7mulcncf 24962 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)) ∈ ((𝑋[,]π‘Œ)–cnβ†’β„‚))
8338, 39, 40, 79, 81, 82ftc2 25560 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘‘) d𝑑 = (((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘Œ) βˆ’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘‹)))
8437, 83eqtrid 2784 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) dπ‘₯ = (((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘Œ) βˆ’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘‹)))
8563fveq1d 6893 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) = ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))β€˜π‘₯))
8685adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) = ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))β€˜π‘₯))
87 simpr 485 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ))
88 ovex 7441 . . . . . . . 8 ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)) ∈ V
89 eqid 2732 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷))) = (π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))
9089fvmpt2 7009 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ∧ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)) ∈ V) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))β€˜π‘₯) = ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))
9187, 88, 90sylancl 586 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ) ↦ ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))β€˜π‘₯) = ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))
9286, 91eqtrd 2772 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝑋(,)π‘Œ)) β†’ ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) = ((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)))
9392itgeq2dv 25298 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)))β€˜π‘₯) dπ‘₯ = ∫(𝑋(,)π‘Œ)((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)) dπ‘₯)
9438rexrd 11263 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ℝ*)
9539rexrd 11263 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ ℝ*)
96 ubicc2 13441 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℝ* ∧ π‘Œ ∈ ℝ* ∧ 𝑋 ≀ π‘Œ) β†’ π‘Œ ∈ (𝑋[,]π‘Œ))
9794, 95, 40, 96syl3anc 1371 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ (𝑋[,]π‘Œ))
98 ovex 7441 . . . . . . . . 9 (𝐴 Β· 𝐢) ∈ V
9998csbex 5311 . . . . . . . 8 β¦‹π‘Œ / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢) ∈ V
100 eqid 2732 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢)) = (π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))
101100fvmpts 7001 . . . . . . . 8 ((π‘Œ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ∧ β¦‹π‘Œ / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢) ∈ V) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘Œ) = β¦‹π‘Œ / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢))
10297, 99, 101sylancl 586 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘Œ) = β¦‹π‘Œ / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢))
103 itgparts.f . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ = π‘Œ) β†’ (𝐴 Β· 𝐢) = 𝐹)
10439, 103csbied 3931 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ β¦‹π‘Œ / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢) = 𝐹)
105102, 104eqtrd 2772 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘Œ) = 𝐹)
106 lbicc2 13440 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℝ* ∧ π‘Œ ∈ ℝ* ∧ 𝑋 ≀ π‘Œ) β†’ 𝑋 ∈ (𝑋[,]π‘Œ))
10794, 95, 40, 106syl3anc 1371 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (𝑋[,]π‘Œ))
10898csbex 5311 . . . . . . . 8 ⦋𝑋 / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢) ∈ V
109100fvmpts 7001 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ∧ ⦋𝑋 / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢) ∈ V) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘‹) = ⦋𝑋 / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢))
110107, 108, 109sylancl 586 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘‹) = ⦋𝑋 / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢))
111 itgparts.e . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ = 𝑋) β†’ (𝐴 Β· 𝐢) = 𝐸)
11238, 111csbied 3931 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ⦋𝑋 / π‘₯⦌(𝐴 Β· 𝐢) = 𝐸)
113110, 112eqtrd 2772 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘‹) = 𝐸)
114105, 113oveq12d 7426 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘Œ) βˆ’ ((π‘₯ ∈ (𝑋[,]π‘Œ) ↦ (𝐴 Β· 𝐢))β€˜π‘‹)) = (𝐹 βˆ’ 𝐸))
11584, 93, 1143eqtr3d 2780 . . . 4 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)((𝐡 Β· 𝐢) + (𝐴 Β· 𝐷)) dπ‘₯ = (𝐹 βˆ’ 𝐸))
11628, 115eqtr3d 2774 . . 3 (πœ‘ β†’ (∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯ + ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯) = (𝐹 βˆ’ 𝐸))
117116oveq1d 7423 . 2 (πœ‘ β†’ ((∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯ + ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯) βˆ’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯) = ((𝐹 βˆ’ 𝐸) βˆ’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯))
11827, 117eqtr3d 2774 1 (πœ‘ β†’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐴 Β· 𝐷) dπ‘₯ = ((𝐹 βˆ’ 𝐸) βˆ’ ∫(𝑋(,)π‘Œ)(𝐡 Β· 𝐢) dπ‘₯))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  Vcvv 3474  β¦‹csb 3893   βŠ† wss 3948  {cpr 4630   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  ran crn 5677   β†Ύ cres 5678  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  β„‚cc 11107  β„cr 11108   + caddc 11112   Β· cmul 11114  β„*cxr 11246   ≀ cle 11248   βˆ’ cmin 11443  (,)cioo 13323  [,]cicc 13326  TopOpenctopn 17366  topGenctg 17382  β„‚fldccnfld 20943  intcnt 22520   Cn ccn 22727   Γ—t ctx 23063  β€“cnβ†’ccncf 24391  πΏ1cibl 25133  βˆ«citg 25134   D cdv 25379
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cc 10429  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188  ax-mulf 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-symdif 4242  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-disj 5114  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-ofr 7670  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-oadd 8469  df-omul 8470  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-dju 9895  df-card 9933  df-acn 9936  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-hash 14290  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-mulg 18950  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-cmp 22890  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-cncf 24393  df-ovol 24980  df-vol 24981  df-mbf 25135  df-itg1 25136  df-itg2 25137  df-ibl 25138  df-itg 25139  df-0p 25186  df-limc 25382  df-dv 25383
This theorem is referenced by:  lcmineqlem10  40898  itgsinexplem1  44660  fourierdlem39  44852
  Copyright terms: Public domain W3C validator