MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ftc1cn Structured version   Unicode version

Theorem ftc1cn 22317
Description: Strengthen the assumptions of ftc1 22316 to when the function  F is continuous on the entire interval  ( A ,  B ); in this case we can calculate  _D  G exactly. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ftc1cn.g  |-  G  =  ( x  e.  ( A [,] B ) 
|->  S. ( A (,) x ) ( F `
 t )  _d t )
ftc1cn.a  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
ftc1cn.b  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
ftc1cn.le  |-  ( ph  ->  A  <_  B )
ftc1cn.f  |-  ( ph  ->  F  e.  ( ( A (,) B )
-cn-> CC ) )
ftc1cn.i  |-  ( ph  ->  F  e.  L^1 )
Assertion
Ref Expression
ftc1cn  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  G
)  =  F )
Distinct variable groups:    x, t, A    t, B, x    t, F, x    ph, t, x
Allowed substitution hints:    G( x, t)

Proof of Theorem ftc1cn
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvf 22184 . . . . 5  |-  ( RR 
_D  G ) : dom  ( RR  _D  G ) --> CC
21a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  G
) : dom  ( RR  _D  G ) --> CC )
3 ffun 5723 . . . 4  |-  ( ( RR  _D  G ) : dom  ( RR 
_D  G ) --> CC 
->  Fun  ( RR  _D  G ) )
42, 3syl 16 . . 3  |-  ( ph  ->  Fun  ( RR  _D  G ) )
5 ax-resscn 9552 . . . . . . 7  |-  RR  C_  CC
65a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  RR  C_  CC )
7 ftc1cn.g . . . . . . 7  |-  G  =  ( x  e.  ( A [,] B ) 
|->  S. ( A (,) x ) ( F `
 t )  _d t )
8 ftc1cn.a . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
9 ftc1cn.b . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
10 ftc1cn.le . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A  <_  B )
11 ssid 3508 . . . . . . . 8  |-  ( A (,) B )  C_  ( A (,) B )
1211a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A (,) B
)  C_  ( A (,) B ) )
13 ioossre 11595 . . . . . . . 8  |-  ( A (,) B )  C_  RR
1413a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A (,) B
)  C_  RR )
15 ftc1cn.i . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  F  e.  L^1 )
16 ftc1cn.f . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  F  e.  ( ( A (,) B )
-cn-> CC ) )
17 cncff 21270 . . . . . . . 8  |-  ( F  e.  ( ( A (,) B ) -cn-> CC )  ->  F :
( A (,) B
) --> CC )
1816, 17syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  F : ( A (,) B ) --> CC )
197, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 18ftc1lem2 22310 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  G : ( A [,] B ) --> CC )
20 iccssre 11615 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( A [,] B
)  C_  RR )
218, 9, 20syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A [,] B
)  C_  RR )
22 eqid 2443 . . . . . . 7  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
2322tgioo2 21181 . . . . . 6  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
246, 19, 21, 23, 22dvbssntr 22177 . . . . 5  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  G )  C_  (
( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( A [,] B ) ) )
25 iccntr 21199 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( ( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( A [,] B ) )  =  ( A (,) B
) )
268, 9, 25syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( int `  ( topGen `
 ran  (,) )
) `  ( A [,] B ) )  =  ( A (,) B
) )
2724, 26sseqtrd 3525 . . . 4  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  G )  C_  ( A (,) B ) )
288adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  A  e.  RR )
299adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  B  e.  RR )
3010adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  A  <_  B )
3111a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( A (,) B )  C_  ( A (,) B ) )
3213a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( A (,) B )  C_  RR )
3315adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  F  e.  L^1 )
34 simpr 461 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  y  e.  ( A (,) B ) )
3513, 5sstri 3498 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A (,) B )  C_  CC
36 ssid 3508 . . . . . . . . . . . 12  |-  CC  C_  CC
37 eqid 2443 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
TopOpen ` fld )t  ( A (,) B
) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )
3822cnfldtop 21164 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  Top
3922cnfldtopon 21163 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )
4039toponunii 19306 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  CC  =  U. ( TopOpen ` fld )
4140restid 14708 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
TopOpen ` fld )  e.  Top  ->  ( ( TopOpen ` fld )t  CC )  =  (
TopOpen ` fld ) )
4238, 41ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
TopOpen ` fld )t  CC )  =  (
TopOpen ` fld )
4342eqcomi 2456 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  CC )
4422, 37, 43cncfcn 21286 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A (,) B
)  C_  CC  /\  CC  C_  CC )  ->  (
( A (,) B
) -cn-> CC )  =  ( ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  Cn  ( TopOpen ` fld ) ) )
4535, 36, 44mp2an 672 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A (,) B )
-cn-> CC )  =  ( ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  Cn  ( TopOpen ` fld ) )
4616, 45syl6eleq 2541 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  Cn  ( TopOpen ` fld ) ) )
4746adantr 465 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  F  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  Cn  ( TopOpen ` fld ) ) )
4835a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( A (,) B
)  C_  CC )
49 resttopon 19535 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )  /\  ( A (,) B )  C_  CC )  ->  ( (
TopOpen ` fld )t  ( A (,) B
) )  e.  (TopOn `  ( A (,) B
) ) )
5039, 48, 49sylancr 663 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  e.  (TopOn `  ( A (,) B ) ) )
51 toponuni 19301 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  e.  (TopOn `  ( A (,) B ) )  -> 
( A (,) B
)  =  U. (
( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) ) )
5250, 51syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( A (,) B
)  =  U. (
( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) ) )
5352eleq2d 2513 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( y  e.  ( A (,) B )  <-> 
y  e.  U. (
( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) ) ) )
5453biimpa 484 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  y  e.  U. ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) ) )
55 eqid 2443 . . . . . . . . . 10  |-  U. (
( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  = 
U. ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )
5655cncnpi 19652 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) )  Cn  ( TopOpen ` fld ) )  /\  y  e.  U. ( ( TopOpen ` fld )t  ( A (,) B ) ) )  ->  F  e.  ( ( ( (
TopOpen ` fld )t  ( A (,) B
) )  CnP  ( TopOpen
` fld
) ) `  y
) )
5747, 54, 56syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  F  e.  ( ( ( (
TopOpen ` fld )t  ( A (,) B
) )  CnP  ( TopOpen
` fld
) ) `  y
) )
587, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 57, 23, 37, 22ftc1 22316 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  y ( RR  _D  G ) ( F `  y ) )
59 vex 3098 . . . . . . . 8  |-  y  e. 
_V
60 fvex 5866 . . . . . . . 8  |-  ( F `
 y )  e. 
_V
6159, 60breldm 5197 . . . . . . 7  |-  ( y ( RR  _D  G
) ( F `  y )  ->  y  e.  dom  ( RR  _D  G ) )
6258, 61syl 16 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  y  e.  dom  ( RR  _D  G
) )
6362ex 434 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( y  e.  ( A (,) B )  ->  y  e.  dom  ( RR  _D  G
) ) )
6463ssrdv 3495 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( A (,) B
)  C_  dom  ( RR 
_D  G ) )
6527, 64eqssd 3506 . . 3  |-  ( ph  ->  dom  ( RR  _D  G )  =  ( A (,) B ) )
66 df-fn 5581 . . 3  |-  ( ( RR  _D  G )  Fn  ( A (,) B )  <->  ( Fun  ( RR  _D  G
)  /\  dom  ( RR 
_D  G )  =  ( A (,) B
) ) )
674, 65, 66sylanbrc 664 . 2  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  G
)  Fn  ( A (,) B ) )
68 ffn 5721 . . 3  |-  ( F : ( A (,) B ) --> CC  ->  F  Fn  ( A (,) B ) )
6918, 68syl 16 . 2  |-  ( ph  ->  F  Fn  ( A (,) B ) )
704adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  Fun  ( RR 
_D  G ) )
71 funbrfv 5896 . . 3  |-  ( Fun  ( RR  _D  G
)  ->  ( y
( RR  _D  G
) ( F `  y )  ->  (
( RR  _D  G
) `  y )  =  ( F `  y ) ) )
7270, 58, 71sylc 60 . 2  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( A (,) B ) )  ->  ( ( RR  _D  G ) `  y )  =  ( F `  y ) )
7367, 69, 72eqfnfvd 5969 1  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  G
)  =  F )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1383    e. wcel 1804    C_ wss 3461   U.cuni 4234   class class class wbr 4437    |-> cmpt 4495   dom cdm 4989   ran crn 4990   Fun wfun 5572    Fn wfn 5573   -->wf 5574   ` cfv 5578  (class class class)co 6281   CCcc 9493   RRcr 9494    <_ cle 9632   (,)cioo 11538   [,]cicc 11541   ↾t crest 14695   TopOpenctopn 14696   topGenctg 14712  ℂfldccnfld 18294   Topctop 19267  TopOnctopon 19268   intcnt 19391    Cn ccn 19598    CnP ccnp 19599   -cn->ccncf 21253   L^1cibl 21899   S.citg 21900    _D cdv 22140
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1605  ax-4 1618  ax-5 1691  ax-6 1734  ax-7 1776  ax-8 1806  ax-9 1808  ax-10 1823  ax-11 1828  ax-12 1840  ax-13 1985  ax-ext 2421  ax-rep 4548  ax-sep 4558  ax-nul 4566  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6577  ax-inf2 8061  ax-cc 8818  ax-cnex 9551  ax-resscn 9552  ax-1cn 9553  ax-icn 9554  ax-addcl 9555  ax-addrcl 9556  ax-mulcl 9557  ax-mulrcl 9558  ax-mulcom 9559  ax-addass 9560  ax-mulass 9561  ax-distr 9562  ax-i2m1 9563  ax-1ne0 9564  ax-1rid 9565  ax-rnegex 9566  ax-rrecex 9567  ax-cnre 9568  ax-pre-lttri 9569  ax-pre-lttrn 9570  ax-pre-ltadd 9571  ax-pre-mulgt0 9572  ax-pre-sup 9573  ax-addf 9574  ax-mulf 9575
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1386  df-fal 1389  df-ex 1600  df-nf 1604  df-sb 1727  df-eu 2272  df-mo 2273  df-clab 2429  df-cleq 2435  df-clel 2438  df-nfc 2593  df-ne 2640  df-nel 2641  df-ral 2798  df-rex 2799  df-reu 2800  df-rmo 2801  df-rab 2802  df-v 3097  df-sbc 3314  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3771  df-if 3927  df-pw 3999  df-sn 4015  df-pr 4017  df-tp 4019  df-op 4021  df-uni 4235  df-int 4272  df-iun 4317  df-iin 4318  df-disj 4408  df-br 4438  df-opab 4496  df-mpt 4497  df-tr 4531  df-eprel 4781  df-id 4785  df-po 4790  df-so 4791  df-fr 4828  df-se 4829  df-we 4830  df-ord 4871  df-on 4872  df-lim 4873  df-suc 4874  df-xp 4995  df-rel 4996  df-cnv 4997  df-co 4998  df-dm 4999  df-rn 5000  df-res 5001  df-ima 5002  df-iota 5541  df-fun 5580  df-fn 5581  df-f 5582  df-f1 5583  df-fo 5584  df-f1o 5585  df-fv 5586  df-isom 5587  df-riota 6242  df-ov 6284  df-oprab 6285  df-mpt2 6286  df-of 6525  df-ofr 6526  df-om 6686  df-1st 6785  df-2nd 6786  df-supp 6904  df-recs 7044  df-rdg 7078  df-1o 7132  df-2o 7133  df-oadd 7136  df-omul 7137  df-er 7313  df-map 7424  df-pm 7425  df-ixp 7472  df-en 7519  df-dom 7520  df-sdom 7521  df-fin 7522  df-fsupp 7832  df-fi 7873  df-sup 7903  df-oi 7938  df-card 8323  df-acn 8326  df-cda 8551  df-pnf 9633  df-mnf 9634  df-xr 9635  df-ltxr 9636  df-le 9637  df-sub 9812  df-neg 9813  df-div 10213  df-nn 10543  df-2 10600  df-3 10601  df-4 10602  df-5 10603  df-6 10604  df-7 10605  df-8 10606  df-9 10607  df-10 10608  df-n0 10802  df-z 10871  df-dec 10985  df-uz 11091  df-q 11192  df-rp 11230  df-xneg 11327  df-xadd 11328  df-xmul 11329  df-ioo 11542  df-ioc 11543  df-ico 11544  df-icc 11545  df-fz 11682  df-fzo 11804  df-fl 11908  df-mod 11976  df-seq 12087  df-exp 12146  df-hash 12385  df-cj 12911  df-re 12912  df-im 12913  df-sqrt 13047  df-abs 13048  df-clim 13290  df-rlim 13291  df-sum 13488  df-struct 14511  df-ndx 14512  df-slot 14513  df-base 14514  df-sets 14515  df-ress 14516  df-plusg 14587  df-mulr 14588  df-starv 14589  df-sca 14590  df-vsca 14591  df-ip 14592  df-tset 14593  df-ple 14594  df-ds 14596  df-unif 14597  df-hom 14598  df-cco 14599  df-rest 14697  df-topn 14698  df-0g 14716  df-gsum 14717  df-topgen 14718  df-pt 14719  df-prds 14722  df-xrs 14776  df-qtop 14781  df-imas 14782  df-xps 14784  df-mre 14860  df-mrc 14861  df-acs 14863  df-mgm 15746  df-sgrp 15785  df-mnd 15795  df-submnd 15841  df-mulg 15934  df-cntz 16229  df-cmn 16674  df-psmet 18285  df-xmet 18286  df-met 18287  df-bl 18288  df-mopn 18289  df-fbas 18290  df-fg 18291  df-cnfld 18295  df-top 19272  df-bases 19274  df-topon 19275  df-topsp 19276  df-cld 19393  df-ntr 19394  df-cls 19395  df-nei 19472  df-lp 19510  df-perf 19511  df-cn 19601  df-cnp 19602  df-haus 19689  df-cmp 19760  df-tx 19936  df-hmeo 20129  df-fil 20220  df-fm 20312  df-flim 20313  df-flf 20314  df-xms 20696  df-ms 20697  df-tms 20698  df-cncf 21255  df-ovol 21749  df-vol 21750  df-mbf 21901  df-itg1 21902  df-itg2 21903  df-ibl 21904  df-itg 21905  df-0p 21950  df-limc 22143  df-dv 22144
This theorem is referenced by:  ftc2  22318  itgsubstlem  22322
  Copyright terms: Public domain W3C validator