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

Theorem cbvitg 23348
 Description: Change bound variable in an integral. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
cbvitg.1 (𝑥 = 𝑦𝐵 = 𝐶)
cbvitg.2 𝑦𝐵
cbvitg.3 𝑥𝐶
Assertion
Ref Expression
cbvitg 𝐴𝐵 d𝑥 = ∫𝐴𝐶 d𝑦
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem cbvitg
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1830 . . . . . . . . 9 𝑦 𝑥𝐴
2 nfcv 2751 . . . . . . . . . 10 𝑦0
3 nfcv 2751 . . . . . . . . . 10 𝑦
4 nfcv 2751 . . . . . . . . . . 11 𝑦
5 cbvitg.2 . . . . . . . . . . . 12 𝑦𝐵
6 nfcv 2751 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 /
7 nfcv 2751 . . . . . . . . . . . 12 𝑦(i↑𝑘)
85, 6, 7nfov 6575 . . . . . . . . . . 11 𝑦(𝐵 / (i↑𝑘))
94, 8nffv 6110 . . . . . . . . . 10 𝑦(ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))
102, 3, 9nfbr 4629 . . . . . . . . 9 𝑦0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))
111, 10nfan 1816 . . . . . . . 8 𝑦(𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))))
1211, 9, 2nfif 4065 . . . . . . 7 𝑦if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0)
13 nfv 1830 . . . . . . . . 9 𝑥 𝑦𝐴
14 nfcv 2751 . . . . . . . . . 10 𝑥0
15 nfcv 2751 . . . . . . . . . 10 𝑥
16 nfcv 2751 . . . . . . . . . . 11 𝑥
17 cbvitg.3 . . . . . . . . . . . 12 𝑥𝐶
18 nfcv 2751 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 /
19 nfcv 2751 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(i↑𝑘)
2017, 18, 19nfov 6575 . . . . . . . . . . 11 𝑥(𝐶 / (i↑𝑘))
2116, 20nffv 6110 . . . . . . . . . 10 𝑥(ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))
2214, 15, 21nfbr 4629 . . . . . . . . 9 𝑥0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))
2313, 22nfan 1816 . . . . . . . 8 𝑥(𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))))
2423, 21, 14nfif 4065 . . . . . . 7 𝑥if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)
25 eleq1 2676 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥𝐴𝑦𝐴))
26 cbvitg.1 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦𝐵 = 𝐶)
2726oveq1d 6564 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → (𝐵 / (i↑𝑘)) = (𝐶 / (i↑𝑘)))
2827fveq2d 6107 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))))
2928breq2d 4595 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))) ↔ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))))
3025, 29anbi12d 743 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))) ↔ (𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))))))
3130, 28ifbieq1d 4059 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0) = if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
3212, 24, 31cbvmpt 4677 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))
3332a1i 11 . . . . 5 (𝑘 ∈ (0...3) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0)) = (𝑦 ∈ ℝ ↦ if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)))
3433fveq2d 6107 . . . 4 (𝑘 ∈ (0...3) → (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0))) = (∫2‘(𝑦 ∈ ℝ ↦ if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))))
3534oveq2d 6565 . . 3 (𝑘 ∈ (0...3) → ((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0)))) = ((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑦 ∈ ℝ ↦ if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0)))))
3635sumeq2i 14277 . 2 Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0)))) = Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑦 ∈ ℝ ↦ if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))))
37 eqid 2610 . . 3 (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))
3837dfitg 23342 . 2 𝐴𝐵 d𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐵 / (i↑𝑘))), 0))))
39 eqid 2610 . . 3 (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))) = (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))
4039dfitg 23342 . 2 𝐴𝐶 d𝑦 = Σ𝑘 ∈ (0...3)((i↑𝑘) · (∫2‘(𝑦 ∈ ℝ ↦ if((𝑦𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘)))), (ℜ‘(𝐶 / (i↑𝑘))), 0))))
4136, 38, 403eqtr4i 2642 1 𝐴𝐵 d𝑥 = ∫𝐴𝐶 d𝑦
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  Ⅎwnfc 2738  ifcif 4036   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ℝcr 9814  0cc0 9815  ici 9817   · cmul 9820   ≤ cle 9954   / cdiv 10563  3c3 10948  ...cfz 12197  ↑cexp 12722  ℜcre 13685  Σcsu 14264  ∫2citg2 23191  ∫citg 23193 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-seq 12664  df-sum 14265  df-itg 23198 This theorem is referenced by:  cbvitgv  23349  itgmpt  23355  itgfsum  23399  itgabs  23407  cbvditg  23424  itgparts  23614  itgsubstlem  23615  itgulm2  23967  itgabsnc  32649
 Copyright terms: Public domain W3C validator