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Theorem cbvitg

Description: Change bound variable in an integral. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses cbvitg.1 ⊢ x = y → B = C
cbvitg.2 ⊢ Ⅎ _ y B
cbvitg.3 ⊢ Ⅎ _ x C
Assertion cbvitg ⊢ ∫ A B dx = ∫ A C dy

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cbvitg.1 ⊢ x = y → B = C
2 cbvitg.2 ⊢ Ⅎ _ y B
3 cbvitg.3 ⊢ Ⅎ _ x C
4 nfv ⊢ Ⅎ y x ∈ A
5 nfcv ⊢ Ⅎ _ y 0
6 nfcv ⊢ Ⅎ _ y ≤
7 nfcv ⊢ Ⅎ _ y ℜ
8 nfcv ⊢ Ⅎ _ y ÷
9 nfcv ⊢ Ⅎ _ y i k
10 2 8 9 nfov ⊢ Ⅎ _ y B i k
11 7 10 nffv ⊢ Ⅎ _ y ℜ ⁡ B i k
12 5 6 11 nfbr ⊢ Ⅎ y 0 ≤ ℜ ⁡ B i k
13 4 12 nfan ⊢ Ⅎ y x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k
14 13 11 5 nfif ⊢ Ⅎ _ y if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0
15 nfv ⊢ Ⅎ x y ∈ A
16 nfcv ⊢ Ⅎ _ x 0
17 nfcv ⊢ Ⅎ _ x ≤
18 nfcv ⊢ Ⅎ _ x ℜ
19 nfcv ⊢ Ⅎ _ x ÷
20 nfcv ⊢ Ⅎ _ x i k
21 3 19 20 nfov ⊢ Ⅎ _ x C i k
22 18 21 nffv ⊢ Ⅎ _ x ℜ ⁡ C i k
23 16 17 22 nfbr ⊢ Ⅎ x 0 ≤ ℜ ⁡ C i k
24 15 23 nfan ⊢ Ⅎ x y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k
25 24 22 16 nfif ⊢ Ⅎ _ x if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
26 eleq1w ⊢ x = y → x ∈ A ↔ y ∈ A
27 1 fvoveq1d ⊢ x = y → ℜ ⁡ B i k = ℜ ⁡ C i k
28 27 breq2d ⊢ x = y → 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ↔ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k
29 26 28 anbi12d ⊢ x = y → x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ↔ y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k
30 29 27 ifbieq1d ⊢ x = y → if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0 = if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
31 14 25 30 cbvmpt ⊢ x ∈ ℝ ⟼ if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0 = y ∈ ℝ ⟼ if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
32 31 a1i ⊢ k ∈ 0 … 3 → x ∈ ℝ ⟼ if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0 = y ∈ ℝ ⟼ if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
33 32 fveq2d ⊢ k ∈ 0 … 3 → ∫ 2 ⁡ x ∈ ℝ ⟼ if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0 = ∫ 2 ⁡ y ∈ ℝ ⟼ if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
34 33 oveq2d ⊢ k ∈ 0 … 3 → i k ⁢ ∫ 2 ⁡ x ∈ ℝ ⟼ if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0 = i k ⁢ ∫ 2 ⁡ y ∈ ℝ ⟼ if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
35 34 sumeq2i ⊢ ∑ k = 0 3 i k ⁢ ∫ 2 ⁡ x ∈ ℝ ⟼ if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0 = ∑ k = 0 3 i k ⁢ ∫ 2 ⁡ y ∈ ℝ ⟼ if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
36 eqid ⊢ ℜ ⁡ B i k = ℜ ⁡ B i k
37 36 dfitg ⊢ ∫ A B dx = ∑ k = 0 3 i k ⁢ ∫ 2 ⁡ x ∈ ℝ ⟼ if x ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ B i k ℜ ⁡ B i k 0
38 eqid ⊢ ℜ ⁡ C i k = ℜ ⁡ C i k
39 38 dfitg ⊢ ∫ A C dy = ∑ k = 0 3 i k ⁢ ∫ 2 ⁡ y ∈ ℝ ⟼ if y ∈ A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ C i k ℜ ⁡ C i k 0
40 35 37 39 3eqtr4i ⊢ ∫ A B dx = ∫ A C dy