Metamath Proof Explorer


Theorem areacirc

Description: The area of a circle of radius R is _pi x. R ^ 2 . This is Metamath 100 proof #9. (Contributed by Brendan Leahy, 31-Aug-2017) (Revised by Brendan Leahy, 22-Sep-2017) (Revised by Brendan Leahy, 11-Jul-2018)

Ref Expression
Hypothesis areacirc.1 ⊢ S = x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x 2 + y 2 ≤ R 2
Assertion areacirc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → area ⁡ S = π ⁢ R 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 areacirc.1 ⊢ S = x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x 2 + y 2 ≤ R 2
2 opabssxp ⊢ x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x 2 + y 2 ≤ R 2 ⊆ ℝ 2
3 1 2 eqsstri ⊢ S ⊆ ℝ 2
4 3 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → S ⊆ ℝ 2
5 1 areacirclem5 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → S t = if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
6 resqcl ⊢ R ∈ ℝ → R 2 ∈ ℝ
7 6 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R 2 ∈ ℝ
8 resqcl ⊢ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℝ
9 8 3ad2ant3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℝ
10 7 9 resubcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 ∈ ℝ
11 10 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → R 2 − t 2 ∈ ℝ
12 absresq ⊢ t ∈ ℝ → t 2 = t 2
13 12 3ad2ant3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t 2 = t 2
14 13 breq1d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t 2 ≤ R 2 ↔ t 2 ≤ R 2
15 recn ⊢ t ∈ ℝ → t ∈ ℂ
16 15 abscld ⊢ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
17 16 3ad2ant3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
18 simp1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R ∈ ℝ
19 15 absge0d ⊢ t ∈ ℝ → 0 ≤ t
20 19 3ad2ant3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ t
21 simp2 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ R
22 17 18 20 21 le2sqd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ t 2 ≤ R 2
23 7 9 subge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ R 2 − t 2 ↔ t 2 ≤ R 2
24 14 22 23 3bitr4d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ 0 ≤ R 2 − t 2
25 24 biimpa ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2
26 11 25 resqrtcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → R 2 − t 2 ∈ ℝ
27 26 renegcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → − R 2 − t 2 ∈ ℝ
28 iccmbl ⊢ − R 2 − t 2 ∈ ℝ ∧ R 2 − t 2 ∈ ℝ → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol
29 27 26 28 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol
30 mblvol ⊢ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
31 29 30 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
32 11 25 sqrtge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2
33 26 26 32 32 addge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2
34 recn ⊢ R ∈ ℝ → R ∈ ℂ
35 34 sqcld ⊢ R ∈ ℝ → R 2 ∈ ℂ
36 35 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R 2 ∈ ℂ
37 15 sqcld ⊢ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℂ
38 37 3ad2ant3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℂ
39 36 38 subcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 ∈ ℂ
40 39 sqrtcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 ∈ ℂ
41 40 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → R 2 − t 2 ∈ ℂ
42 41 41 subnegd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
43 42 breq2d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ↔ 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2
44 26 27 subge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ↔ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
45 43 44 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2 ↔ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
46 33 45 mpbid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
47 ovolicc ⊢ − R 2 − t 2 ∈ ℝ ∧ R 2 − t 2 ∈ ℝ ∧ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2 → vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = R 2 − t 2 − − R 2 − t 2
48 27 26 46 47 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = R 2 − t 2 − − R 2 − t 2
49 31 48 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = R 2 − t 2 − − R 2 − t 2
50 26 27 resubcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ∈ ℝ
51 49 50 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ ℝ
52 volf ⊢ vol : dom ⁡ vol ⟶ 0 +∞
53 ffn ⊢ vol : dom ⁡ vol ⟶ 0 +∞ → vol Fn dom ⁡ vol
54 elpreima ⊢ vol Fn dom ⁡ vol → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ vol -1 ℝ ↔ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol ∧ vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ ℝ
55 52 53 54 mp2b ⊢ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ vol -1 ℝ ↔ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol ∧ vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ ℝ
56 29 51 55 sylanbrc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t ≤ R → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ vol -1 ℝ
57 0mbl ⊢ ∅ ∈ dom ⁡ vol
58 mblvol ⊢ ∅ ∈ dom ⁡ vol → vol ⁡ ∅ = vol * ⁡ ∅
59 57 58 ax-mp ⊢ vol ⁡ ∅ = vol * ⁡ ∅
60 ovol0 ⊢ vol * ⁡ ∅ = 0
61 59 60 eqtri ⊢ vol ⁡ ∅ = 0
62 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
63 61 62 eqeltri ⊢ vol ⁡ ∅ ∈ ℝ
64 elpreima ⊢ vol Fn dom ⁡ vol → ∅ ∈ vol -1 ℝ ↔ ∅ ∈ dom ⁡ vol ∧ vol ⁡ ∅ ∈ ℝ
65 52 53 64 mp2b ⊢ ∅ ∈ vol -1 ℝ ↔ ∅ ∈ dom ⁡ vol ∧ vol ⁡ ∅ ∈ ℝ
66 57 63 65 mpbir2an ⊢ ∅ ∈ vol -1 ℝ
67 66 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ ¬ t ≤ R → ∅ ∈ vol -1 ℝ
68 56 67 ifclda ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ ∈ vol -1 ℝ
69 5 68 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → S t ∈ vol -1 ℝ
70 69 3expa ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → S t ∈ vol -1 ℝ
71 70 ralrimiva ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → ∀ t ∈ ℝ S t ∈ vol -1 ℝ
72 5 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → vol ⁡ S t = vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
73 72 3expa ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → vol ⁡ S t = vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
74 73 mpteq2dva ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ⟼ vol ⁡ S t = t ∈ ℝ ⟼ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
75 renegcl ⊢ R ∈ ℝ → − R ∈ ℝ
76 75 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → − R ∈ ℝ
77 simpl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → R ∈ ℝ
78 iccssre ⊢ − R ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ → − R R ⊆ ℝ
79 76 77 78 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → − R R ⊆ ℝ
80 rembl ⊢ ℝ ∈ dom ⁡ vol
81 80 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → ℝ ∈ dom ⁡ vol
82 fvexd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ ∈ V
83 eldif ⊢ t ∈ ℝ ∖ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ ¬ t ∈ − R R
84 3anass ⊢ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
85 84 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
86 75 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R ∈ ℝ
87 elicc2 ⊢ − R ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
88 86 18 87 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
89 simp3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
90 89 18 absled ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ − R ≤ t ∧ t ≤ R
91 89 biantrurd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t ∧ t ≤ R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
92 90 91 bitrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
93 85 88 92 3bitr4rd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ t ∈ − R R
94 93 biimpd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R → t ∈ − R R
95 94 con3d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → ¬ t ∈ − R R → ¬ t ≤ R
96 95 3expia ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ → ¬ t ∈ − R R → ¬ t ≤ R
97 96 impd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ∧ ¬ t ∈ − R R → ¬ t ≤ R
98 83 97 biimtrid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ∖ − R R → ¬ t ≤ R
99 98 imp ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∖ − R R → ¬ t ≤ R
100 iffalse ⊢ ¬ t ≤ R → if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = ∅
101 100 fveq2d ⊢ ¬ t ≤ R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = vol ⁡ ∅
102 101 61 eqtrdi ⊢ ¬ t ≤ R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
103 99 102 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∖ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
104 76 77 87 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
105 90 biimprd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t ∧ t ≤ R → t ≤ R
106 105 expd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t → t ≤ R → t ≤ R
107 106 3expia ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ → − R ≤ t → t ≤ R → t ≤ R
108 107 3impd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R → t ≤ R
109 104 108 sylbid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R → t ≤ R
110 109 3impia ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → t ≤ R
111 iftrue ⊢ t ≤ R → if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = − R 2 − t 2 R 2 − t 2
112 111 fveq2d ⊢ t ≤ R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
113 110 112 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
114 6 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → R 2 ∈ ℝ
115 75 78 mpancom ⊢ R ∈ ℝ → − R R ⊆ ℝ
116 115 sselda ⊢ R ∈ ℝ ∧ t ∈ − R R → t ∈ ℝ
117 116 3adant2 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → t ∈ ℝ
118 117 resqcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → t 2 ∈ ℝ
119 114 118 resubcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℝ
120 75 87 mpancom ⊢ R ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
121 120 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
122 22 90 14 3bitr3rd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t 2 ≤ R 2 ↔ − R ≤ t ∧ t ≤ R
123 23 122 bitrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ R 2 − t 2 ↔ − R ≤ t ∧ t ≤ R
124 123 biimprd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2
125 124 expd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t → t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2
126 125 3expia ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ → − R ≤ t → t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2
127 126 3impd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R → 0 ≤ R 2 − t 2
128 121 127 sylbid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2
129 128 3impia ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2
130 119 129 resqrtcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℝ
131 130 renegcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → − R 2 − t 2 ∈ ℝ
132 131 130 28 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol
133 132 30 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
134 119 recnd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℂ
135 134 sqrtcld ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℂ
136 135 135 subnegd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
137 119 129 sqrtge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2
138 130 130 137 137 addge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2
139 136 breq2d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ↔ 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2
140 130 131 subge0d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ↔ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
141 139 140 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2 ↔ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
142 138 141 mpbid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
143 131 130 142 47 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = R 2 − t 2 − − R 2 − t 2
144 135 2timesd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → 2 ⁢ R 2 − t 2 = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
145 136 143 144 3eqtr4d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = 2 ⁢ R 2 − t 2
146 113 133 145 3eqtrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 2 ⁢ R 2 − t 2
147 146 3expa ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 2 ⁢ R 2 − t 2
148 147 mpteq2dva ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R ⟼ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = t ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − t 2
149 areacirclem3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − t 2 ∈ 𝐿 1
150 148 149 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R ⟼ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ ∈ 𝐿 1
151 79 81 82 103 150 iblss2 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ⟼ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ ∈ 𝐿 1
152 74 151 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ⟼ vol ⁡ S t ∈ 𝐿 1
153 dmarea ⊢ S ∈ dom ⁡ area ↔ S ⊆ ℝ 2 ∧ ∀ t ∈ ℝ S t ∈ vol -1 ℝ ∧ t ∈ ℝ ⟼ vol ⁡ S t ∈ 𝐿 1
154 4 71 152 153 syl3anbrc ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → S ∈ dom ⁡ area
155 areaval ⊢ S ∈ dom ⁡ area → area ⁡ S = ∫ ℝ vol ⁡ S t dt
156 154 155 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → area ⁡ S = ∫ ℝ vol ⁡ S t dt
157 elioore ⊢ t ∈ − R R → t ∈ ℝ
158 5 3expa ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → S t = if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
159 157 158 sylan2 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → S t = if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
160 159 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ S t = vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
161 160 itgeq2dv ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → ∫ − R R vol ⁡ S t dt = ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt
162 ioossre ⊢ − R R ⊆ ℝ
163 162 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → − R R ⊆ ℝ
164 eldif ⊢ t ∈ ℝ ∖ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ ¬ t ∈ − R R
165 75 rexrd ⊢ R ∈ ℝ → − R ∈ ℝ *
166 rexr ⊢ R ∈ ℝ → R ∈ ℝ *
167 elioo2 ⊢ − R ∈ ℝ * ∧ R ∈ ℝ * → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
168 165 166 167 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
169 168 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
170 89 biantrurd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − R < t ∧ t < R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
171 89 18 absltd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t < R ↔ − R < t ∧ t < R
172 3anass ⊢ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
173 172 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
174 170 171 173 3bitr4rd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R ↔ t < R
175 169 174 bitrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t < R
176 175 notbid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → ¬ t ∈ − R R ↔ ¬ t < R
177 18 17 lenltd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R ≤ t ↔ ¬ t < R
178 176 177 bitr4d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → ¬ t ∈ − R R ↔ R ≤ t
179 5 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → S t = if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
180 179 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → vol ⁡ S t = vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅
181 17 anim1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → t ∈ ℝ ∧ t = R
182 eqle ⊢ t ∈ ℝ ∧ t = R → t ≤ R
183 181 182 112 3syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
184 oveq1 ⊢ t = R → t 2 = R 2
185 184 adantl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → t 2 = R 2
186 13 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → t 2 = t 2
187 185 186 eqtr3d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → R 2 = t 2
188 fvoveq1 ⊢ R 2 = t 2 → R 2 − t 2 = t 2 − t 2
189 188 negeqd ⊢ R 2 = t 2 → − R 2 − t 2 = − t 2 − t 2
190 189 188 oveq12d ⊢ R 2 = t 2 → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = − t 2 − t 2 t 2 − t 2
191 8 recnd ⊢ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℂ
192 191 subidd ⊢ t ∈ ℝ → t 2 − t 2 = 0
193 192 fveq2d ⊢ t ∈ ℝ → t 2 − t 2 = 0
194 193 negeqd ⊢ t ∈ ℝ → − t 2 − t 2 = − 0
195 sqrt0 ⊢ 0 = 0
196 195 negeqi ⊢ − 0 = − 0
197 neg0 ⊢ − 0 = 0
198 196 197 eqtri ⊢ − 0 = 0
199 194 198 eqtrdi ⊢ t ∈ ℝ → − t 2 − t 2 = 0
200 193 195 eqtrdi ⊢ t ∈ ℝ → t 2 − t 2 = 0
201 199 200 oveq12d ⊢ t ∈ ℝ → − t 2 − t 2 t 2 − t 2 = 0 0
202 201 3ad2ant3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → − t 2 − t 2 t 2 − t 2 = 0 0
203 190 202 sylan9eqr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R 2 = t 2 → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = 0 0
204 203 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R 2 = t 2 → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = vol ⁡ 0 0
205 iccmbl ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ → 0 0 ∈ dom ⁡ vol
206 62 62 205 mp2an ⊢ 0 0 ∈ dom ⁡ vol
207 mblvol ⊢ 0 0 ∈ dom ⁡ vol → vol ⁡ 0 0 = vol * ⁡ 0 0
208 206 207 ax-mp ⊢ vol ⁡ 0 0 = vol * ⁡ 0 0
209 0xr ⊢ 0 ∈ ℝ *
210 iccid ⊢ 0 ∈ ℝ * → 0 0 = 0
211 210 fveq2d ⊢ 0 ∈ ℝ * → vol * ⁡ 0 0 = vol * ⁡ 0
212 209 211 ax-mp ⊢ vol * ⁡ 0 0 = vol * ⁡ 0
213 ovolsn ⊢ 0 ∈ ℝ → vol * ⁡ 0 = 0
214 62 213 ax-mp ⊢ vol * ⁡ 0 = 0
215 212 214 eqtri ⊢ vol * ⁡ 0 0 = 0
216 208 215 eqtri ⊢ vol ⁡ 0 0 = 0
217 204 216 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R 2 = t 2 → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = 0
218 187 217 syldan ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = 0
219 183 218 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ t = R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
220 219 ex ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → t = R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
221 220 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → t = R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
222 18 17 ltnled ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R < t ↔ ¬ t ≤ R
223 222 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → R < t ↔ ¬ t ≤ R
224 simpl1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → R ∈ ℝ
225 17 adantr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → t ∈ ℝ
226 simpr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → R ≤ t
227 224 225 226 leltned ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → R < t ↔ t ≠ R
228 223 227 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → ¬ t ≤ R ↔ t ≠ R
229 228 102 biimtrrdi ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → t ≠ R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
230 221 229 pm2.61dne ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = 0
231 180 230 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∧ R ≤ t → vol ⁡ S t = 0
232 231 ex ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → R ≤ t → vol ⁡ S t = 0
233 178 232 sylbid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ → ¬ t ∈ − R R → vol ⁡ S t = 0
234 233 3expia ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ → ¬ t ∈ − R R → vol ⁡ S t = 0
235 234 impd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ∧ ¬ t ∈ − R R → vol ⁡ S t = 0
236 164 235 biimtrid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ ℝ ∖ − R R → vol ⁡ S t = 0
237 236 imp ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ t ∈ ℝ ∖ − R R → vol ⁡ S t = 0
238 163 237 itgss ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → ∫ − R R vol ⁡ S t dt = ∫ ℝ vol ⁡ S t dt
239 negeq ⊢ R = 0 → − R = − 0
240 239 197 eqtrdi ⊢ R = 0 → − R = 0
241 id ⊢ R = 0 → R = 0
242 240 241 oveq12d ⊢ R = 0 → − R R = 0 0
243 iooid ⊢ 0 0 = ∅
244 242 243 eqtrdi ⊢ R = 0 → − R R = ∅
245 244 adantl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R = 0 → − R R = ∅
246 itgeq1 ⊢ − R R = ∅ → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = ∫ ∅ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt
247 245 246 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R = 0 → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = ∫ ∅ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt
248 itg0 ⊢ ∫ ∅ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = 0
249 sq0 ⊢ 0 2 = 0
250 249 oveq2i ⊢ π ⁢ 0 2 = π ⋅ 0
251 picn ⊢ π ∈ ℂ
252 251 mul01i ⊢ π ⋅ 0 = 0
253 250 252 eqtr2i ⊢ 0 = π ⁢ 0 2
254 oveq1 ⊢ R = 0 → R 2 = 0 2
255 254 oveq2d ⊢ R = 0 → π ⁢ R 2 = π ⁢ 0 2
256 253 255 eqtr4id ⊢ R = 0 → 0 = π ⁢ R 2
257 256 adantl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R = 0 → 0 = π ⁢ R 2
258 248 257 eqtrid ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R = 0 → ∫ ∅ vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = π ⁢ R 2
259 247 258 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R = 0 → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = π ⁢ R 2
260 simp1 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R ≠ 0 → R ∈ ℝ
261 0red ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → 0 ∈ ℝ
262 simpr ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → 0 ≤ R
263 261 77 262 leltned ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → 0 < R ↔ R ≠ 0
264 263 biimp3ar ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R ≠ 0 → 0 < R
265 260 264 elrpd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R ≠ 0 → R ∈ ℝ +
266 265 3expa ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R ≠ 0 → R ∈ ℝ +
267 157 16 syl ⊢ t ∈ − R R → t ∈ ℝ
268 267 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t ∈ ℝ
269 rpre ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℝ
270 269 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ∈ ℝ
271 269 renegcld ⊢ R ∈ ℝ + → − R ∈ ℝ
272 271 rexrd ⊢ R ∈ ℝ + → − R ∈ ℝ *
273 rpxr ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℝ *
274 272 273 167 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R
275 simpr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
276 269 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R ∈ ℝ
277 275 276 absltd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t < R ↔ − R < t ∧ t < R
278 277 biimprd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → − R < t ∧ t < R → t < R
279 278 exp4b ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ ℝ → − R < t → t < R → t < R
280 279 3impd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R → t < R
281 274 280 sylbid ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R → t < R
282 281 imp ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t < R
283 268 270 282 ltled ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t ≤ R
284 283 112 syl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
285 269 resqcld ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ∈ ℝ
286 285 recnd ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ∈ ℂ
287 286 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 ∈ ℂ
288 191 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℂ
289 287 288 subcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 ∈ ℂ
290 289 sqrtcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 ∈ ℂ
291 290 290 subnegd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
292 157 291 sylan2 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
293 285 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 ∈ ℝ
294 8 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℝ
295 293 294 resubcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 − t 2 ∈ ℝ
296 157 295 sylan2 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℝ
297 0red ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ∈ ℝ
298 16 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
299 19 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ t
300 rpge0 ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R
301 300 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ R
302 298 276 299 301 lt2sqd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t < R ↔ t 2 < R 2
303 12 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 = t 2
304 303 breq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 < R 2 ↔ t 2 < R 2
305 302 277 304 3bitr3rd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 < R 2 ↔ − R < t ∧ t < R
306 294 293 posdifd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 < R 2 ↔ 0 < R 2 − t 2
307 305 306 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → − R < t ∧ t < R ↔ 0 < R 2 − t 2
308 307 biimpd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → − R < t ∧ t < R → 0 < R 2 − t 2
309 308 exp4b ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ ℝ → − R < t → t < R → 0 < R 2 − t 2
310 309 3impd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ ℝ ∧ − R < t ∧ t < R → 0 < R 2 − t 2
311 274 310 sylbid ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R → 0 < R 2 − t 2
312 311 imp ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 < R 2 − t 2
313 297 296 312 ltled ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2
314 296 313 resqrtcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℝ
315 314 renegcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → − R 2 − t 2 ∈ ℝ
316 315 314 28 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∈ dom ⁡ vol
317 316 30 syl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
318 296 313 sqrtge0d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2
319 314 314 318 318 addge0d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2
320 292 breq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ↔ 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2
321 314 315 subge0d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 − − R 2 − t 2 ↔ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
322 320 321 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2 − t 2 + R 2 − t 2 ↔ − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
323 319 322 mpbid ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → − R 2 − t 2 ≤ R 2 − t 2
324 315 314 323 47 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → vol * ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = R 2 − t 2 − − R 2 − t 2
325 317 324 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2 = R 2 − t 2 − − R 2 − t 2
326 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
327 326 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → ℝ ⊆ ℂ
328 271 269 78 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⊆ ℝ
329 rpcn ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℂ
330 329 sqcld ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ∈ ℂ
331 330 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → R 2 ∈ ℂ
332 328 sselda ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → u ∈ ℝ
333 332 recnd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → u ∈ ℂ
334 329 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → R ∈ ℂ
335 rpne0 ⊢ R ∈ ℝ + → R ≠ 0
336 335 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → R ≠ 0
337 333 334 336 divcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → u R ∈ ℂ
338 asincl ⊢ u R ∈ ℂ → arcsin ⁡ u R ∈ ℂ
339 337 338 syl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → arcsin ⁡ u R ∈ ℂ
340 1cnd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → 1 ∈ ℂ
341 337 sqcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → u R 2 ∈ ℂ
342 340 341 subcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → 1 − u R 2 ∈ ℂ
343 342 sqrtcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → 1 − u R 2 ∈ ℂ
344 337 343 mulcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → u R ⁢ 1 − u R 2 ∈ ℂ
345 339 344 addcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ∈ ℂ
346 331 345 mulcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u ∈ − R R → R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ∈ ℂ
347 tgioo4 ⊢ topGen ⁡ ran ⁡ . = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
348 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld = TopOpen ⁡ ℂ fld
349 iccntr ⊢ − R ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ → int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ − R R = − R R
350 271 269 349 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ − R R = − R R
351 327 328 346 347 348 350 dvmptntr ⊢ R ∈ ℝ + → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u = du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u
352 areacirclem1 ⊢ R ∈ ℝ + → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u = u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2
353 351 352 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u = u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2
354 353 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u = u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2
355 oveq1 ⊢ u = t → u 2 = t 2
356 355 oveq2d ⊢ u = t → R 2 − u 2 = R 2 − t 2
357 356 fveq2d ⊢ u = t → R 2 − u 2 = R 2 − t 2
358 357 oveq2d ⊢ u = t → 2 ⁢ R 2 − u 2 = 2 ⁢ R 2 − t 2
359 358 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ u = t → 2 ⁢ R 2 − u 2 = 2 ⁢ R 2 − t 2
360 simpr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t ∈ − R R
361 ovexd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 2 ⁢ R 2 − t 2 ∈ V
362 354 359 360 361 fvmptd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ⁡ t = 2 ⁢ R 2 − t 2
363 157 290 sylan2 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℂ
364 363 2timesd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 2 ⁢ R 2 − t 2 = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
365 362 364 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ⁡ t = R 2 − t 2 + R 2 − t 2
366 292 325 365 3eqtr4rd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ⁡ t = vol ⁡ − R 2 − t 2 R 2 − t 2
367 284 366 eqtr4d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ = du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ⁡ t
368 367 itgeq2dv ⊢ R ∈ ℝ + → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = ∫ − R R du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ⁡ t dt
369 269 269 300 300 addge0d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R + R
370 329 329 subnegd ⊢ R ∈ ℝ + → R − − R = R + R
371 370 breq2d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R − − R ↔ 0 ≤ R + R
372 269 271 subge0d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R − − R ↔ − R ≤ R
373 371 372 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R + R ↔ − R ≤ R
374 369 373 mpbid ⊢ R ∈ ℝ + → − R ≤ R
375 2cn ⊢ 2 ∈ ℂ
376 162 326 sstri ⊢ − R R ⊆ ℂ
377 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
378 375 376 377 3pm3.2i ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ
379 cncfmptc ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → u ∈ − R R ⟼ 2 : − R R ⟶cn ℂ
380 378 379 mp1i ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ 2 : − R R ⟶cn ℂ
381 ioossicc ⊢ − R R ⊆ − R R
382 resmpt ⊢ − R R ⊆ − R R → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 ↾ − R R = u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2
383 381 382 ax-mp ⊢ u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 ↾ − R R = u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2
384 areacirclem2 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 : − R R ⟶cn ℂ
385 269 300 384 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 : − R R ⟶cn ℂ
386 rescncf ⊢ − R R ⊆ − R R → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 : − R R ⟶cn ℂ → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 ↾ − R R : − R R ⟶cn ℂ
387 381 385 386 mpsyl ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 ↾ − R R : − R R ⟶cn ℂ
388 383 387 eqeltrrid ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 − u 2 : − R R ⟶cn ℂ
389 380 388 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2 : − R R ⟶cn ℂ
390 353 389 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u : − R R ⟶cn ℂ
391 381 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → − R R ⊆ − R R
392 ioombl ⊢ − R R ∈ dom ⁡ vol
393 392 a1i ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → − R R ∈ dom ⁡ vol
394 ovexd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ u ∈ − R R → 2 ⁢ R 2 − u 2 ∈ V
395 areacirclem3 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2 ∈ 𝐿 1
396 391 393 394 395 iblss ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2 ∈ 𝐿 1
397 269 300 396 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ 2 ⁢ R 2 − u 2 ∈ 𝐿 1
398 353 397 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + → du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ∈ 𝐿 1
399 areacirclem4 ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 : − R R ⟶cn ℂ
400 271 269 374 390 398 399 ftc2nc ⊢ R ∈ ℝ + → ∫ − R R du ∈ − R R R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 d ℝ u ⁡ t dt = u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ R − u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ − R
401 eqidd ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2
402 fvoveq1 ⊢ u = R → arcsin ⁡ u R = arcsin ⁡ R R
403 oveq1 ⊢ u = R → u R = R R
404 403 oveq1d ⊢ u = R → u R 2 = R R 2
405 404 oveq2d ⊢ u = R → 1 − u R 2 = 1 − R R 2
406 405 fveq2d ⊢ u = R → 1 − u R 2 = 1 − R R 2
407 403 406 oveq12d ⊢ u = R → u R ⁢ 1 − u R 2 = R R ⁢ 1 − R R 2
408 402 407 oveq12d ⊢ u = R → arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2
409 408 oveq2d ⊢ u = R → R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = R 2 ⁢ arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2
410 409 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u = R → R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = R 2 ⁢ arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2
411 ubicc2 ⊢ − R ∈ ℝ * ∧ R ∈ ℝ * ∧ − R ≤ R → R ∈ − R R
412 272 273 374 411 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ − R R
413 ovexd ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2 ∈ V
414 401 410 412 413 fvmptd ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ R = R 2 ⁢ arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2
415 329 335 dividd ⊢ R ∈ ℝ + → R R = 1
416 415 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ R R = arcsin ⁡ 1
417 asin1 ⊢ arcsin ⁡ 1 = π 2
418 416 417 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ R R = π 2
419 415 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + → R R 2 = 1 2
420 sq1 ⊢ 1 2 = 1
421 419 420 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + → R R 2 = 1
422 421 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − R R 2 = 1 − 1
423 1cnd ⊢ R ∈ ℝ + → 1 ∈ ℂ
424 423 subidd ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − 1 = 0
425 422 424 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − R R 2 = 0
426 425 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − R R 2 = 0
427 426 195 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − R R 2 = 0
428 427 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → R R ⁢ 1 − R R 2 = R R ⋅ 0
429 329 329 335 divcld ⊢ R ∈ ℝ + → R R ∈ ℂ
430 429 mul01d ⊢ R ∈ ℝ + → R R ⋅ 0 = 0
431 428 430 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → R R ⁢ 1 − R R 2 = 0
432 418 431 oveq12d ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2 = π 2 + 0
433 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
434 251 375 433 divcli ⊢ π 2 ∈ ℂ
435 434 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → π 2 ∈ ℂ
436 435 addridd ⊢ R ∈ ℝ + → π 2 + 0 = π 2
437 432 436 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2 = π 2
438 437 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ arcsin ⁡ R R + R R ⁢ 1 − R R 2 = R 2 ⁢ π 2
439 414 438 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ R = R 2 ⁢ π 2
440 fvoveq1 ⊢ u = − R → arcsin ⁡ u R = arcsin ⁡ − R R
441 oveq1 ⊢ u = − R → u R = − R R
442 441 oveq1d ⊢ u = − R → u R 2 = − R R 2
443 442 oveq2d ⊢ u = − R → 1 − u R 2 = 1 − − R R 2
444 443 fveq2d ⊢ u = − R → 1 − u R 2 = 1 − − R R 2
445 441 444 oveq12d ⊢ u = − R → u R ⁢ 1 − u R 2 = − R R ⁢ 1 − − R R 2
446 440 445 oveq12d ⊢ u = − R → arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2
447 446 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u = − R → arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2
448 447 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ u = − R → R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 = R 2 ⁢ arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2
449 lbicc2 ⊢ − R ∈ ℝ * ∧ R ∈ ℝ * ∧ − R ≤ R → − R ∈ − R R
450 272 273 374 449 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → − R ∈ − R R
451 ovexd ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2 ∈ V
452 401 448 450 451 fvmptd ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ − R = R 2 ⁢ arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2
453 329 329 335 divnegd ⊢ R ∈ ℝ + → − R R = − R R
454 415 negeqd ⊢ R ∈ ℝ + → − R R = − 1
455 453 454 eqtr3d ⊢ R ∈ ℝ + → − R R = − 1
456 455 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ − R R = arcsin ⁡ − 1
457 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
458 asinneg ⊢ 1 ∈ ℂ → arcsin ⁡ − 1 = − arcsin ⁡ 1
459 457 458 ax-mp ⊢ arcsin ⁡ − 1 = − arcsin ⁡ 1
460 417 negeqi ⊢ − arcsin ⁡ 1 = − π 2
461 459 460 eqtri ⊢ arcsin ⁡ − 1 = − π 2
462 456 461 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ − R R = − π 2
463 455 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + → − R R 2 = − 1 2
464 neg1sqe1 ⊢ − 1 2 = 1
465 463 464 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + → − R R 2 = 1
466 465 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − − R R 2 = 1 − 1
467 466 424 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − − R R 2 = 0
468 467 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − − R R 2 = 0
469 468 195 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + → 1 − − R R 2 = 0
470 469 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⁢ 1 − − R R 2 = − R R ⋅ 0
471 271 recnd ⊢ R ∈ ℝ + → − R ∈ ℂ
472 471 329 335 divcld ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ∈ ℂ
473 472 mul01d ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⋅ 0 = 0
474 470 473 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⁢ 1 − − R R 2 = 0
475 462 474 oveq12d ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2 = - π 2 + 0
476 434 negcli ⊢ − π 2 ∈ ℂ
477 476 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → − π 2 ∈ ℂ
478 477 addridd ⊢ R ∈ ℝ + → - π 2 + 0 = − π 2
479 475 478 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2 = − π 2
480 479 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ arcsin ⁡ − R R + − R R ⁢ 1 − − R R 2 = R 2 ⁢ − π 2
481 452 480 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ − R = R 2 ⁢ − π 2
482 439 481 oveq12d ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ R − u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ − R = R 2 ⁢ π 2 − R 2 ⁢ − π 2
483 434 434 subnegi ⊢ π 2 − − π 2 = π 2 + π 2
484 pidiv2halves ⊢ π 2 + π 2 = π
485 483 484 eqtri ⊢ π 2 − − π 2 = π
486 485 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → π 2 − − π 2 = π
487 486 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ π 2 − − π 2 = R 2 ⁢ π
488 330 435 477 subdid ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ π 2 − − π 2 = R 2 ⁢ π 2 − R 2 ⁢ − π 2
489 251 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → π ∈ ℂ
490 330 489 mulcomd ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ π = π ⁢ R 2
491 487 488 490 3eqtr3d ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⁢ π 2 − R 2 ⁢ − π 2 = π ⁢ R 2
492 482 491 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ R − u ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ u R + u R ⁢ 1 − u R 2 ⁡ − R = π ⁢ R 2
493 368 400 492 3eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = π ⁢ R 2
494 266 493 syl ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R ∧ R ≠ 0 → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = π ⁢ R 2
495 259 494 pm2.61dane ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → ∫ − R R vol ⁡ if t ≤ R − R 2 − t 2 R 2 − t 2 ∅ dt = π ⁢ R 2
496 161 238 495 3eqtr3d ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → ∫ ℝ vol ⁡ S t dt = π ⁢ R 2
497 156 496 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → area ⁡ S = π ⁢ R 2