Users' Mathboxes Mathbox for Brendan Leahy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ftc1anclem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ftc1anclem3 32657
Description: Lemma for ftc1anc 32663- the absolute value of the sum of a simple function and i times another simple function is itself a simple function. (Contributed by Brendan Leahy, 27-May-2018.)
Assertion
Ref Expression
ftc1anclem3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) ∈ dom ∫1)

Proof of Theorem ftc1anclem3
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 i1ff 23249 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹:ℝ⟶ℝ)
21ffvelrnda 6267 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
3 i1ff 23249 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ dom ∫1𝐺:ℝ⟶ℝ)
43ffvelrnda 6267 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
5 absreim 13881 . . . . . . 7 (((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑥) ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))))
62, 4, 5syl2an 493 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))))
76anandirs 870 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))))
82recnd 9947 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℂ)
98sqvald 12867 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥)↑2) = ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)))
104recnd 9947 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝐺𝑥) ∈ ℂ)
1110sqvald 12867 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺𝑥)↑2) = ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))
129, 11oveqan12d 6568 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → (((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2)) = (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
1312anandirs 870 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2)) = (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
1413fveq2d 6107 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (√‘(((𝐹𝑥)↑2) + ((𝐺𝑥)↑2))) = (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
157, 14eqtrd 2644 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))) = (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
1615mpteq2dva 4672 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))))
17 ax-icn 9874 . . . . . . 7 i ∈ ℂ
18 mulcl 9899 . . . . . . 7 ((i ∈ ℂ ∧ (𝐺𝑥) ∈ ℂ) → (i · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
1917, 10, 18sylancr 694 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (i · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
20 addcl 9897 . . . . . 6 (((𝐹𝑥) ∈ ℂ ∧ (i · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ) → ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
218, 19, 20syl2an 493 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
2221anandirs 870 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
23 reex 9906 . . . . . 6 ℝ ∈ V
2423a1i 11 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ℝ ∈ V)
252adantlr 747 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
26 ovex 6577 . . . . . 6 (i · (𝐺𝑥)) ∈ V
2726a1i 11 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (i · (𝐺𝑥)) ∈ V)
281feqmptd 6159 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹𝑥)))
2928adantr 480 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐹𝑥)))
3023a1i 11 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
3117a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → i ∈ ℂ)
32 fconstmpt 5085 . . . . . . . 8 (ℝ × {i}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ i)
3332a1i 11 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (ℝ × {i}) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ i))
343feqmptd 6159 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ dom ∫1𝐺 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝐺𝑥)))
3530, 31, 4, 33, 34offval2 6812 . . . . . 6 (𝐺 ∈ dom ∫1 → ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (i · (𝐺𝑥))))
3635adantl 481 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (i · (𝐺𝑥))))
3724, 25, 27, 29, 36offval2 6812 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))))
38 absf 13925 . . . . . 6 abs:ℂ⟶ℝ
3938a1i 11 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → abs:ℂ⟶ℝ)
4039feqmptd 6159 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → abs = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (abs‘𝑦)))
41 fveq2 6103 . . . 4 (𝑦 = ((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))) → (abs‘𝑦) = (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥)))))
4222, 37, 40, 41fmptco 6303 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((𝐹𝑥) + (i · (𝐺𝑥))))))
438, 8mulcld 9939 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) ∈ ℂ)
4410, 10mulcld 9939 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
45 addcl 9897 . . . . . 6 ((((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) ∈ ℂ ∧ ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ) → (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
4643, 44, 45syl2an 493 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) ∧ (𝐺 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ)) → (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
4746anandirs 870 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) ∈ ℂ)
4843adantlr 747 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) ∈ ℂ)
4944adantll 746 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
5023a1i 11 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
5150, 2, 2, 28, 28offval2 6812 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥))))
5251adantr 480 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥))))
5330, 4, 4, 34, 34offval2 6812 . . . . . 6 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
5453adantl 481 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))
5524, 48, 49, 52, 54offval2 6812 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
56 sqrtf 13951 . . . . . 6 √:ℂ⟶ℂ
5756a1i 11 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → √:ℂ⟶ℂ)
5857feqmptd 6159 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → √ = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑦)))
59 fveq2 6103 . . . 4 (𝑦 = (((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))) → (√‘𝑦) = (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥)))))
6047, 55, 58, 59fmptco 6303 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (√‘(((𝐹𝑥) · (𝐹𝑥)) + ((𝐺𝑥) · (𝐺𝑥))))))
6116, 42, 603eqtr4d 2654 . 2 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) = (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))))
62 elrege0 12149 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
63 resqrtcl 13842 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
6462, 63sylbi 206 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (0[,)+∞) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
6564adantl 481 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (0[,)+∞)) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
66 id 22 . . . . . . . . 9 (√:ℂ⟶ℂ → √:ℂ⟶ℂ)
6766feqmptd 6159 . . . . . . . 8 (√:ℂ⟶ℂ → √ = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)))
6856, 67ax-mp 5 . . . . . . 7 √ = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥))
6968reseq1i 5313 . . . . . 6 (√ ↾ (0[,)+∞)) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞))
70 rge0ssre 12151 . . . . . . . 8 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
71 ax-resscn 9872 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
7270, 71sstri 3577 . . . . . . 7 (0[,)+∞) ⊆ ℂ
73 resmpt 5369 . . . . . . 7 ((0[,)+∞) ⊆ ℂ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥)))
7472, 73ax-mp 5 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (√‘𝑥)) ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥))
7569, 74eqtri 2632 . . . . 5 (√ ↾ (0[,)+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↦ (√‘𝑥))
7665, 75fmptd 6292 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ (0[,)+∞)):(0[,)+∞)⟶ℝ)
77 ge0addcl 12155 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
7877adantl 481 . . . . 5 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
79 oveq12 6558 . . . . . . . . 9 ((𝑧 = 𝐹𝑧 = 𝐹) → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐹𝑓 · 𝐹))
8079anidms 675 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐹 → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐹𝑓 · 𝐹))
8180feq1d 5943 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝐹 → ((𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞)))
82 i1ff 23249 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ dom ∫1𝑧:ℝ⟶ℝ)
8382ffvelrnda 6267 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧𝑥) ∈ ℝ)
8483, 83remulcld 9949 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ ℝ)
8583msqge0d 10475 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → 0 ≤ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)))
86 elrege0 12149 . . . . . . . . . 10 (((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ (0[,)+∞) ↔ (((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))))
8784, 85, 86sylanbrc 695 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ dom ∫1𝑥 ∈ ℝ) → ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)) ∈ (0[,)+∞))
88 eqid 2610 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥)))
8987, 88fmptd 6292 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))):ℝ⟶(0[,)+∞))
9023a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ dom ∫1 → ℝ ∈ V)
9182feqmptd 6159 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ dom ∫1𝑧 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑧𝑥)))
9290, 83, 83, 91, 91offval2 6812 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))))
9392feq1d 5943 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ dom ∫1 → ((𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ↦ ((𝑧𝑥) · (𝑧𝑥))):ℝ⟶(0[,)+∞)))
9489, 93mpbird 246 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ dom ∫1 → (𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞))
9581, 94vtoclga 3245 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞))
9695adantr 480 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶(0[,)+∞))
97 oveq12 6558 . . . . . . . . 9 ((𝑧 = 𝐺𝑧 = 𝐺) → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐺𝑓 · 𝐺))
9897anidms 675 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐺 → (𝑧𝑓 · 𝑧) = (𝐺𝑓 · 𝐺))
9998feq1d 5943 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝐺 → ((𝑧𝑓 · 𝑧):ℝ⟶(0[,)+∞) ↔ (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞)))
10099, 94vtoclga 3245 . . . . . 6 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
101100adantl 481 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶(0[,)+∞))
102 inidm 3784 . . . . 5 (ℝ ∩ ℝ) = ℝ
10378, 96, 101, 24, 24, 102off 6810 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶(0[,)+∞))
104 fco2 5972 . . . 4 (((√ ↾ (0[,)+∞)):(0[,)+∞)⟶ℝ ∧ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶(0[,)+∞)) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))):ℝ⟶ℝ)
10576, 103, 104syl2anc 691 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))):ℝ⟶ℝ)
106 rnco 5558 . . . 4 ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) = ran (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)))
107 ffn 5958 . . . . . . . 8 (√:ℂ⟶ℂ → √ Fn ℂ)
10856, 107ax-mp 5 . . . . . . 7 √ Fn ℂ
109 readdcl 9898 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
110109adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ ℝ)
111 remulcl 9900 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
112111adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ dom ∫1 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
113112, 1, 1, 50, 50, 102off 6810 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
114113adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹):ℝ⟶ℝ)
115111adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ dom ∫1 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
116115, 3, 3, 30, 30, 102off 6810 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶ℝ)
117116adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺):ℝ⟶ℝ)
118110, 114, 117, 24, 24, 102off 6810 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶ℝ)
119 frn 5966 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)):ℝ⟶ℝ → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℝ)
120118, 119syl 17 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℝ)
121120, 71syl6ss 3580 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℂ)
122 fnssres 5918 . . . . . . 7 ((√ Fn ℂ ∧ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ⊆ ℂ) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) Fn ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)))
123108, 121, 122sylancr 694 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) Fn ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)))
124 id 22 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ dom ∫1𝐹 ∈ dom ∫1)
125124, 124i1fmul 23269 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ dom ∫1 → (𝐹𝑓 · 𝐹) ∈ dom ∫1)
126125adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐹𝑓 · 𝐹) ∈ dom ∫1)
127 id 22 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1)
128127, 127i1fmul 23269 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ dom ∫1 → (𝐺𝑓 · 𝐺) ∈ dom ∫1)
129128adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (𝐺𝑓 · 𝐺) ∈ dom ∫1)
130126, 129i1fadd 23268 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1)
131 i1frn 23250 . . . . . . 7 (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1 → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ Fin)
132130, 131syl 17 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ Fin)
133 fnfi 8123 . . . . . 6 (((√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) Fn ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∧ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ Fin) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
134123, 132, 133syl2anc 691 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
135 rnfi 8132 . . . . 5 ((√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin → ran (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
136134, 135syl 17 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran (√ ↾ ran ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
137106, 136syl5eqel 2692 . . 3 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ Fin)
138 cnvco 5230 . . . . . . 7 (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) = (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∘ √)
139138imaeq1i 5382 . . . . . 6 ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) = ((((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∘ √) “ {𝑥})
140 imaco 5557 . . . . . 6 ((((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∘ √) “ {𝑥}) = (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))
141139, 140eqtri 2632 . . . . 5 ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) = (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))
142 i1fima 23251 . . . . . 6 (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1 → (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥})) ∈ dom vol)
143130, 142syl 17 . . . . 5 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥})) ∈ dom vol)
144141, 143syl5eqel 2692 . . . 4 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) ∈ dom vol)
145144adantr 480 . . 3 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0})) → ((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥}) ∈ dom vol)
146141fveq2i 6106 . . . 4 (vol‘((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥})) = (vol‘(((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥})))
147 eldifsni 4261 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → 𝑥 ≠ 0)
148 c0ex 9913 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
149148elsn 4140 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ {𝑥} ↔ 0 = 𝑥)
150 eqcom 2617 . . . . . . . . . . 11 (0 = 𝑥𝑥 = 0)
151149, 150bitri 263 . . . . . . . . . 10 (0 ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 = 0)
152151necon3bbii 2829 . . . . . . . . 9 (¬ 0 ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 ≠ 0)
153 sqrt0 13830 . . . . . . . . . 10 (√‘0) = 0
154153eleq1i 2679 . . . . . . . . 9 ((√‘0) ∈ {𝑥} ↔ 0 ∈ {𝑥})
155152, 154xchnxbir 322 . . . . . . . 8 (¬ (√‘0) ∈ {𝑥} ↔ 𝑥 ≠ 0)
156147, 155sylibr 223 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → ¬ (√‘0) ∈ {𝑥})
157156olcd 407 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
158 ianor 508 . . . . . . 7 (¬ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥}) ↔ (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
159 elpreima 6245 . . . . . . . 8 (√ Fn ℂ → (0 ∈ (√ “ {𝑥}) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥})))
16056, 107, 159mp2b 10 . . . . . . 7 (0 ∈ (√ “ {𝑥}) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ (√‘0) ∈ {𝑥}))
161158, 160xchnxbir 322 . . . . . 6 (¬ 0 ∈ (√ “ {𝑥}) ↔ (¬ 0 ∈ ℂ ∨ ¬ (√‘0) ∈ {𝑥}))
162157, 161sylibr 223 . . . . 5 (𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0}) → ¬ 0 ∈ (√ “ {𝑥}))
163 i1fima2 23252 . . . . 5 ((((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) ∈ dom ∫1 ∧ ¬ 0 ∈ (√ “ {𝑥})) → (vol‘(((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))) ∈ ℝ)
164130, 162, 163syl2an 493 . . . 4 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0})) → (vol‘(((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺)) “ (√ “ {𝑥}))) ∈ ℝ)
165146, 164syl5eqel 2692 . . 3 (((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) ∧ 𝑥 ∈ (ran (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∖ {0})) → (vol‘((√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) “ {𝑥})) ∈ ℝ)
166105, 137, 145, 165i1fd 23254 . 2 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (√ ∘ ((𝐹𝑓 · 𝐹) ∘𝑓 + (𝐺𝑓 · 𝐺))) ∈ dom ∫1)
16761, 166eqeltrd 2688 1 ((𝐹 ∈ dom ∫1𝐺 ∈ dom ∫1) → (abs ∘ (𝐹𝑓 + ((ℝ × {i}) ∘𝑓 · 𝐺))) ∈ dom ∫1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 195  wo 382  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780  Vcvv 3173  cdif 3537  wss 3540  {csn 4125   class class class wbr 4583  cmpt 4643   × cxp 5036  ccnv 5037  dom cdm 5038  ran crn 5039  cres 5040  cima 5041  ccom 5042   Fn wfn 5799  wf 5800  cfv 5804  (class class class)co 6549  𝑓 cof 6793  Fincfn 7841  cc 9813  cr 9814  0cc0 9815  ici 9817   + caddc 9818   · cmul 9820  +∞cpnf 9950  cle 9954  2c2 10947  [,)cico 12048  cexp 12722  csqrt 13821  abscabs 13822  volcvol 23039  1citg1 23190
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-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  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  ax-pre-sup 9893
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-rmo 2904  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-int 4411  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-se 4998  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-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xadd 11823  df-ioo 12050  df-ico 12052  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  df-seq 12664  df-exp 12723  df-hash 12980  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-clim 14067  df-sum 14265  df-xmet 19560  df-met 19561  df-ovol 23040  df-vol 23041  df-mbf 23194  df-itg1 23195
This theorem is referenced by:  ftc1anclem7  32661  ftc1anclem8  32662
  Copyright terms: Public domain W3C validator