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Theorem ftc1anclem6

Description: Lemma for ftc1anc - construction of simple functions within an arbitrary absolute distance of the given function. Similar to Lemma 565Ib of Fremlin5 p. 218, but without Fremlin's additional step of converting the simple function into a continuous one, which is unnecessary to this lemma's use; also, two simple functions are used to allow for complex-valued F . (Contributed by Brendan Leahy, 31-May-2018)

Ref Expression
Hypotheses ftc1anc.g G = x A B A x F t dt
ftc1anc.a φ A
ftc1anc.b φ B
ftc1anc.le φ A B
ftc1anc.s φ A B D
ftc1anc.d φ D
ftc1anc.i φ F 𝐿 1
ftc1anc.f φ F : D
Assertion ftc1anclem6 φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + i g t < Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ftc1anc.g G = x A B A x F t dt
2 ftc1anc.a φ A
3 ftc1anc.b φ B
4 ftc1anc.le φ A B
5 ftc1anc.s φ A B D
6 ftc1anc.d φ D
7 ftc1anc.i φ F 𝐿 1
8 ftc1anc.f φ F : D
9 rphalfcl Y + Y 2 +
10 1 2 3 4 5 6 7 8 ftc1anclem5 φ Y 2 + f dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2
11 9 10 sylan2 φ Y + f dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2
12 eqid x A B A x y D 1 i F y t dt = x A B A x y D 1 i F y t dt
13 ax-icn i
14 ine0 i 0
15 13 14 reccli 1 i
16 15 a1i φ 1 i
17 8 ffvelcdmda φ y D F y
18 8 feqmptd φ F = y D F y
19 18 7 eqeltrrd φ y D F y 𝐿 1
20 divrec2 F y i i 0 F y i = 1 i F y
21 13 14 20 mp3an23 F y F y i = 1 i F y
22 17 21 syl φ y D F y i = 1 i F y
23 22 mpteq2dva φ y D F y i = y D 1 i F y
24 iblmbf y D F y 𝐿 1 y D F y MblFn
25 19 24 syl φ y D F y MblFn
26 2fveq3 y = x F y = F x
27 26 cbvmptv y D F y = x D F x
28 27 eleq1i y D F y MblFn x D F x MblFn
29 17 recld φ y D F y
30 29 recnd φ y D F y
31 30 adantlr φ x D F x MblFn y D F y
32 28 bilanri φ x D F x MblFn y D F y MblFn
33 31 32 mbfneg φ x D F x MblFn y D F y MblFn
34 28 33 sylan2b φ y D F y MblFn y D F y MblFn
35 8 ffvelcdmda φ x D F x
36 35 recld φ x D F x
37 36 recnd φ x D F x
38 37 negnegd φ x D F x = F x
39 38 mpteq2dva φ x D F x = x D F x
40 39 27 eqtr4di φ x D F x = y D F y
41 40 adantr φ y D F y MblFn x D F x = y D F y
42 negex F x V
43 42 a1i φ y D F y MblFn x D F x V
44 26 negeqd y = x F y = F x
45 44 cbvmptv y D F y = x D F x
46 45 eleq1i y D F y MblFn x D F x MblFn
47 46 bilani φ y D F y MblFn x D F x MblFn
48 43 47 mbfneg φ y D F y MblFn x D F x MblFn
49 41 48 eqeltrrd φ y D F y MblFn y D F y MblFn
50 34 49 impbida φ y D F y MblFn y D F y MblFn
51 divcl F y i i 0 F y i
52 imre F y i F y i = i F y i
53 51 52 syl F y i i 0 F y i = i F y i
54 13 14 53 mp3an23 F y F y i = i F y i
55 13 14 51 mp3an23 F y F y i
56 mulneg1 i F y i i F y i = i F y i
57 13 55 56 sylancr F y i F y i = i F y i
58 divcan2 F y i i 0 i F y i = F y
59 13 14 58 mp3an23 F y i F y i = F y
60 59 negeqd F y i F y i = F y
61 57 60 eqtrd F y i F y i = F y
62 61 fveq2d F y i F y i = F y
63 reneg F y F y = F y
64 54 62 63 3eqtrd F y F y i = F y
65 17 64 syl φ y D F y i = F y
66 65 mpteq2dva φ y D F y i = y D F y
67 66 eleq1d φ y D F y i MblFn y D F y MblFn
68 50 67 bitr4d φ y D F y MblFn y D F y i MblFn
69 imval F y F y = F y i
70 17 69 syl φ y D F y = F y i
71 70 mpteq2dva φ y D F y = y D F y i
72 71 eleq1d φ y D F y MblFn y D F y i MblFn
73 68 72 anbi12d φ y D F y MblFn y D F y MblFn y D F y i MblFn y D F y i MblFn
74 ancom y D F y i MblFn y D F y i MblFn y D F y i MblFn y D F y i MblFn
75 73 74 bitrdi φ y D F y MblFn y D F y MblFn y D F y i MblFn y D F y i MblFn
76 17 ismbfcn2 φ y D F y MblFn y D F y MblFn y D F y MblFn
77 17 55 syl φ y D F y i
78 77 ismbfcn2 φ y D F y i MblFn y D F y i MblFn y D F y i MblFn
79 75 76 78 3bitr4d φ y D F y MblFn y D F y i MblFn
80 25 79 mpbid φ y D F y i MblFn
81 23 80 eqeltrrd φ y D 1 i F y MblFn
82 16 17 19 81 iblmulc2nc φ y D 1 i F y 𝐿 1
83 mulcl 1 i F y 1 i F y
84 15 17 83 sylancr φ y D 1 i F y
85 84 fmpttd φ y D 1 i F y : D
86 12 2 3 4 5 6 82 85 ftc1anclem5 φ Y 2 + g dom 1 2 t if t D y D 1 i F y t 0 g t < Y 2
87 9 86 sylan2 φ Y + g dom 1 2 t if t D y D 1 i F y t 0 g t < Y 2
88 8 ffvelcdmda φ t D F t
89 0cnd φ ¬ t D 0
90 88 89 ifclda φ if t D F t 0
91 imval if t D F t 0 if t D F t 0 = if t D F t 0 i
92 90 91 syl φ if t D F t 0 = if t D F t 0 i
93 fveq2 y = t F y = F t
94 93 oveq2d y = t 1 i F y = 1 i F t
95 eqid y D 1 i F y = y D 1 i F y
96 ovex 1 i F t V
97 94 95 96 fvmpt t D y D 1 i F y t = 1 i F t
98 97 adantl φ t D y D 1 i F y t = 1 i F t
99 divrec2 F t i i 0 F t i = 1 i F t
100 13 14 99 mp3an23 F t F t i = 1 i F t
101 88 100 syl φ t D F t i = 1 i F t
102 98 101 eqtr4d φ t D y D 1 i F y t = F t i
103 102 ifeq1da φ if t D y D 1 i F y t 0 = if t D F t i 0
104 ovif if t D F t 0 i = if t D F t i 0 i
105 13 14 div0i 0 i = 0
106 ifeq2 0 i = 0 if t D F t i 0 i = if t D F t i 0
107 105 106 ax-mp if t D F t i 0 i = if t D F t i 0
108 104 107 eqtri if t D F t 0 i = if t D F t i 0
109 103 108 eqtr4di φ if t D y D 1 i F y t 0 = if t D F t 0 i
110 109 fveq2d φ if t D y D 1 i F y t 0 = if t D F t 0 i
111 92 110 eqtr4d φ if t D F t 0 = if t D y D 1 i F y t 0
112 111 fvoveq1d φ if t D F t 0 g t = if t D y D 1 i F y t 0 g t
113 112 mpteq2dv φ t if t D F t 0 g t = t if t D y D 1 i F y t 0 g t
114 113 fveq2d φ 2 t if t D F t 0 g t = 2 t if t D y D 1 i F y t 0 g t
115 114 breq1d φ 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 2 t if t D y D 1 i F y t 0 g t < Y 2
116 115 rexbidv φ g dom 1 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 g dom 1 2 t if t D y D 1 i F y t 0 g t < Y 2
117 116 adantr φ Y + g dom 1 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 g dom 1 2 t if t D y D 1 i F y t 0 g t < Y 2
118 87 117 mpbird φ Y + g dom 1 2 t if t D F t 0 g t < Y 2
119 reeanv f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 f dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 g dom 1 2 t if t D F t 0 g t < Y 2
120 eleq1w x = t x D t D
121 fveq2 x = t F x = F t
122 120 121 ifbieq1d x = t if x D F x 0 = if t D F t 0
123 122 fveq2d x = t if x D F x 0 = if t D F t 0
124 eqid x if x D F x 0 = x if x D F x 0
125 fvex if t D F t 0 V
126 123 124 125 fvmpt t x if x D F x 0 t = if t D F t 0
127 126 fvoveq1d t x if x D F x 0 t f t = if t D F t 0 f t
128 127 mpteq2ia t x if x D F x 0 t f t = t if t D F t 0 f t
129 128 fveq2i 2 t x if x D F x 0 t f t = 2 t if t D F t 0 f t
130 rembl dom vol
131 130 a1i φ dom vol
132 0cnd φ ¬ x D 0
133 35 132 ifclda φ if x D F x 0
134 133 adantr φ x D if x D F x 0
135 eldifn x D ¬ x D
136 135 adantl φ x D ¬ x D
137 136 iffalsed φ x D if x D F x 0 = 0
138 8 feqmptd φ F = x D F x
139 iftrue x D if x D F x 0 = F x
140 139 mpteq2ia x D if x D F x 0 = x D F x
141 138 140 eqtr4di φ F = x D if x D F x 0
142 141 7 eqeltrrd φ x D if x D F x 0 𝐿 1
143 6 131 134 137 142 iblss2 φ x if x D F x 0 𝐿 1
144 133 adantr φ x if x D F x 0
145 144 iblcn φ x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 𝐿 1
146 143 145 mpbid φ x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 𝐿 1
147 146 simpld φ x if x D F x 0 𝐿 1
148 144 recld φ x if x D F x 0
149 148 fmpttd φ x if x D F x 0 :
150 147 149 jca φ x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 :
151 ftc1anclem4 f dom 1 x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 : 2 t x if x D F x 0 t f t
152 151 3expb f dom 1 x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 : 2 t x if x D F x 0 t f t
153 150 152 sylan2 f dom 1 φ 2 t x if x D F x 0 t f t
154 153 ancoms φ f dom 1 2 t x if x D F x 0 t f t
155 129 154 eqeltrrid φ f dom 1 2 t if t D F t 0 f t
156 122 fveq2d x = t if x D F x 0 = if t D F t 0
157 eqid x if x D F x 0 = x if x D F x 0
158 fvex if t D F t 0 V
159 156 157 158 fvmpt t x if x D F x 0 t = if t D F t 0
160 159 fvoveq1d t x if x D F x 0 t g t = if t D F t 0 g t
161 160 mpteq2ia t x if x D F x 0 t g t = t if t D F t 0 g t
162 161 fveq2i 2 t x if x D F x 0 t g t = 2 t if t D F t 0 g t
163 146 simprd φ x if x D F x 0 𝐿 1
164 133 imcld φ if x D F x 0
165 164 adantr φ x if x D F x 0
166 165 fmpttd φ x if x D F x 0 :
167 163 166 jca φ x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 :
168 ftc1anclem4 g dom 1 x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 : 2 t x if x D F x 0 t g t
169 168 3expb g dom 1 x if x D F x 0 𝐿 1 x if x D F x 0 : 2 t x if x D F x 0 t g t
170 167 169 sylan2 g dom 1 φ 2 t x if x D F x 0 t g t
171 170 ancoms φ g dom 1 2 t x if x D F x 0 t g t
172 162 171 eqeltrrid φ g dom 1 2 t if t D F t 0 g t
173 155 172 anim12dan φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t 2 t if t D F t 0 g t
174 9 rpred Y + Y 2
175 174 174 jca Y + Y 2 Y 2
176 lt2add 2 t if t D F t 0 f t 2 t if t D F t 0 g t Y 2 Y 2 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
177 173 175 176 syl2an φ f dom 1 g dom 1 Y + 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
178 177 an32s φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
179 90 recld φ if t D F t 0
180 179 recnd φ if t D F t 0
181 i1ff f dom 1 f :
182 181 ffvelcdmda f dom 1 t f t
183 182 recnd f dom 1 t f t
184 subcl if t D F t 0 f t if t D F t 0 f t
185 180 183 184 syl2an φ f dom 1 t if t D F t 0 f t
186 185 anassrs φ f dom 1 t if t D F t 0 f t
187 186 adantlrr φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t
188 90 imcld φ if t D F t 0
189 188 recnd φ if t D F t 0
190 i1ff g dom 1 g :
191 190 ffvelcdmda g dom 1 t g t
192 191 recnd g dom 1 t g t
193 subcl if t D F t 0 g t if t D F t 0 g t
194 189 192 193 syl2an φ g dom 1 t if t D F t 0 g t
195 194 anassrs φ g dom 1 t if t D F t 0 g t
196 mulcl i if t D F t 0 g t i if t D F t 0 g t
197 13 195 196 sylancr φ g dom 1 t i if t D F t 0 g t
198 197 adantlrl φ f dom 1 g dom 1 t i if t D F t 0 g t
199 187 198 addcld φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t
200 199 abscld φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t
201 200 rexrd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t *
202 199 absge0d φ f dom 1 g dom 1 t 0 if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t
203 elxrge0 if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 0 +∞ if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t * 0 if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t
204 201 202 203 sylanbrc φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 0 +∞
205 204 fmpttd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t : 0 +∞
206 icossicc 0 +∞ 0 +∞
207 ge0addcl x 0 +∞ y 0 +∞ x + y 0 +∞
208 206 207 sselid x 0 +∞ y 0 +∞ x + y 0 +∞
209 208 adantl φ f dom 1 g dom 1 x 0 +∞ y 0 +∞ x + y 0 +∞
210 186 abscld φ f dom 1 t if t D F t 0 f t
211 186 absge0d φ f dom 1 t 0 if t D F t 0 f t
212 elrege0 if t D F t 0 f t 0 +∞ if t D F t 0 f t 0 if t D F t 0 f t
213 210 211 212 sylanbrc φ f dom 1 t if t D F t 0 f t 0 +∞
214 213 fmpttd φ f dom 1 t if t D F t 0 f t : 0 +∞
215 214 adantrr φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t : 0 +∞
216 195 abscld φ g dom 1 t if t D F t 0 g t
217 195 absge0d φ g dom 1 t 0 if t D F t 0 g t
218 elrege0 if t D F t 0 g t 0 +∞ if t D F t 0 g t 0 if t D F t 0 g t
219 216 217 218 sylanbrc φ g dom 1 t if t D F t 0 g t 0 +∞
220 219 fmpttd φ g dom 1 t if t D F t 0 g t : 0 +∞
221 220 adantrl φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 g t : 0 +∞
222 reex V
223 222 a1i φ f dom 1 g dom 1 V
224 inidm =
225 209 215 221 223 223 224 off φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t : 0 +∞
226 187 198 abstrid φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 g t
227 226 ralrimiva φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 g t
228 ovexd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 g t V
229 eqidd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t
230 fvexd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t V
231 fvexd φ f dom 1 g dom 1 t i if t D F t 0 g t V
232 eqidd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t = t if t D F t 0 f t
233 absmul i if t D F t 0 g t i if t D F t 0 g t = i if t D F t 0 g t
234 13 195 233 sylancr φ g dom 1 t i if t D F t 0 g t = i if t D F t 0 g t
235 absi i = 1
236 235 oveq1i i if t D F t 0 g t = 1 if t D F t 0 g t
237 216 recnd φ g dom 1 t if t D F t 0 g t
238 237 mullidd φ g dom 1 t 1 if t D F t 0 g t = if t D F t 0 g t
239 236 238 eqtrid φ g dom 1 t i if t D F t 0 g t = if t D F t 0 g t
240 234 239 eqtr2d φ g dom 1 t if t D F t 0 g t = i if t D F t 0 g t
241 240 mpteq2dva φ g dom 1 t if t D F t 0 g t = t i if t D F t 0 g t
242 241 adantrl φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 g t = t i if t D F t 0 g t
243 223 230 231 232 242 offval2 φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t = t if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 g t
244 223 200 228 229 243 ofrfval2 φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t f t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 g t
245 227 244 mpbird φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t f t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t
246 itg2le t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t : 0 +∞ t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t : 0 +∞ t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t f t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t
247 205 225 245 246 syl3anc φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t
248 absf abs :
249 248 a1i φ f dom 1 abs :
250 249 186 cofmpt φ f dom 1 abs t if t D F t 0 f t = t if t D F t 0 f t
251 resubcl if t D F t 0 f t if t D F t 0 f t
252 179 182 251 syl2an φ f dom 1 t if t D F t 0 f t
253 252 anassrs φ f dom 1 t if t D F t 0 f t
254 253 fmpttd φ f dom 1 t if t D F t 0 f t :
255 130 a1i φ f dom 1 dom vol
256 iunin2 y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 x +∞ y ran f f -1 y
257 imaiun f -1 y ran f y = y ran f f -1 y
258 iunid y ran f y = ran f
259 258 imaeq2i f -1 y ran f y = f -1 ran f
260 257 259 eqtr3i y ran f f -1 y = f -1 ran f
261 260 ineq2i t if t D F t 0 f t -1 x +∞ y ran f f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 ran f
262 256 261 eqtri y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 ran f
263 cnvimass t if t D F t 0 f t -1 x +∞ dom t if t D F t 0 f t
264 ovex if t D F t 0 f t V
265 eqid t if t D F t 0 f t = t if t D F t 0 f t
266 264 265 dmmpti dom t if t D F t 0 f t =
267 263 266 sseqtri t if t D F t 0 f t -1 x +∞
268 cnvimarndm f -1 ran f = dom f
269 181 fdmd f dom 1 dom f =
270 268 269 eqtrid f dom 1 f -1 ran f =
271 267 270 sseqtrrid f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 ran f
272 dfss2 t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 ran f = t if t D F t 0 f t -1 x +∞
273 271 272 sylib f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 ran f = t if t D F t 0 f t -1 x +∞
274 262 273 eqtrid f dom 1 y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 x +∞
275 274 ad2antlr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 x +∞
276 181 frnd f dom 1 ran f
277 276 ad2antlr φ f dom 1 x ran f
278 277 sselda φ f dom 1 x y ran f y
279 179 ad2antrr φ x y if t D F t 0
280 resubcl if t D F t 0 y if t D F t 0 y
281 179 280 sylan φ y if t D F t 0 y
282 281 adantlr φ x y if t D F t 0 y
283 279 282 2thd φ x y if t D F t 0 if t D F t 0 y
284 ltaddsub x y if t D F t 0 x + y < if t D F t 0 x < if t D F t 0 y
285 179 284 syl3an3 x y φ x + y < if t D F t 0 x < if t D F t 0 y
286 285 3comr φ x y x + y < if t D F t 0 x < if t D F t 0 y
287 286 3expa φ x y x + y < if t D F t 0 x < if t D F t 0 y
288 283 287 anbi12d φ x y if t D F t 0 x + y < if t D F t 0 if t D F t 0 y x < if t D F t 0 y
289 readdcl x y x + y
290 289 rexrd x y x + y *
291 290 adantll φ x y x + y *
292 elioopnf x + y * if t D F t 0 x + y +∞ if t D F t 0 x + y < if t D F t 0
293 291 292 syl φ x y if t D F t 0 x + y +∞ if t D F t 0 x + y < if t D F t 0
294 rexr x x *
295 294 ad2antlr φ x y x *
296 elioopnf x * if t D F t 0 y x +∞ if t D F t 0 y x < if t D F t 0 y
297 295 296 syl φ x y if t D F t 0 y x +∞ if t D F t 0 y x < if t D F t 0 y
298 288 293 297 3bitr4rd φ x y if t D F t 0 y x +∞ if t D F t 0 x + y +∞
299 oveq2 f t = y if t D F t 0 f t = if t D F t 0 y
300 299 eleq1d f t = y if t D F t 0 f t x +∞ if t D F t 0 y x +∞
301 300 bibi1d f t = y if t D F t 0 f t x +∞ if t D F t 0 x + y +∞ if t D F t 0 y x +∞ if t D F t 0 x + y +∞
302 298 301 syl5ibrcom φ x y f t = y if t D F t 0 f t x +∞ if t D F t 0 x + y +∞
303 302 pm5.32rd φ x y if t D F t 0 f t x +∞ f t = y if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
304 303 adantllr φ f dom 1 x y if t D F t 0 f t x +∞ f t = y if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
305 278 304 syldan φ f dom 1 x y ran f if t D F t 0 f t x +∞ f t = y if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
306 305 rabbidv φ f dom 1 x y ran f t | if t D F t 0 f t x +∞ f t = y = t | if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
307 181 feqmptd f dom 1 f = t f t
308 307 cnveqd f dom 1 f -1 = t f t -1
309 308 imaeq1d f dom 1 f -1 y = t f t -1 y
310 309 ineq2d f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 x +∞ t f t -1 y
311 265 mptpreima t if t D F t 0 f t -1 x +∞ = t | if t D F t 0 f t x +∞
312 vex y V
313 eqid t f t = t f t
314 313 mptiniseg y V t f t -1 y = t | f t = y
315 312 314 ax-mp t f t -1 y = t | f t = y
316 311 315 ineq12i t if t D F t 0 f t -1 x +∞ t f t -1 y = t | if t D F t 0 f t x +∞ t | f t = y
317 inrab t | if t D F t 0 f t x +∞ t | f t = y = t | if t D F t 0 f t x +∞ f t = y
318 316 317 eqtri t if t D F t 0 f t -1 x +∞ t f t -1 y = t | if t D F t 0 f t x +∞ f t = y
319 310 318 eqtrdi f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t | if t D F t 0 f t x +∞ f t = y
320 319 ad3antlr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t | if t D F t 0 f t x +∞ f t = y
321 309 ineq2d f dom 1 t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y = t if t D F t 0 -1 x + y +∞ t f t -1 y
322 eqid t if t D F t 0 = t if t D F t 0
323 322 mptpreima t if t D F t 0 -1 x + y +∞ = t | if t D F t 0 x + y +∞
324 323 315 ineq12i t if t D F t 0 -1 x + y +∞ t f t -1 y = t | if t D F t 0 x + y +∞ t | f t = y
325 inrab t | if t D F t 0 x + y +∞ t | f t = y = t | if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
326 324 325 eqtri t if t D F t 0 -1 x + y +∞ t f t -1 y = t | if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
327 321 326 eqtrdi f dom 1 t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y = t | if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
328 327 ad3antlr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y = t | if t D F t 0 x + y +∞ f t = y
329 306 320 328 3eqtr4d φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y
330 329 iuneq2dv φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 x +∞ f -1 y = y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y
331 275 330 eqtr3d φ f dom 1 x t if t D F t 0 f t -1 x +∞ = y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y
332 i1frn f dom 1 ran f Fin
333 332 adantl φ f dom 1 ran f Fin
334 90 adantr φ t D if t D F t 0
335 eldifn t D ¬ t D
336 335 adantl φ t D ¬ t D
337 336 iffalsed φ t D if t D F t 0 = 0
338 8 feqmptd φ F = t D F t
339 iftrue t D if t D F t 0 = F t
340 339 mpteq2ia t D if t D F t 0 = t D F t
341 338 340 eqtr4di φ F = t D if t D F t 0
342 iblmbf F 𝐿 1 F MblFn
343 7 342 syl φ F MblFn
344 341 343 eqeltrrd φ t D if t D F t 0 MblFn
345 6 131 334 337 344 mbfss φ t if t D F t 0 MblFn
346 90 adantr φ t if t D F t 0
347 346 ismbfcn2 φ t if t D F t 0 MblFn t if t D F t 0 MblFn t if t D F t 0 MblFn
348 345 347 mpbid φ t if t D F t 0 MblFn t if t D F t 0 MblFn
349 348 simpld φ t if t D F t 0 MblFn
350 179 adantr φ t if t D F t 0
351 350 fmpttd φ t if t D F t 0 :
352 mbfima t if t D F t 0 MblFn t if t D F t 0 : t if t D F t 0 -1 x + y +∞ dom vol
353 349 351 352 syl2anc φ t if t D F t 0 -1 x + y +∞ dom vol
354 i1fima f dom 1 f -1 y dom vol
355 inmbl t if t D F t 0 -1 x + y +∞ dom vol f -1 y dom vol t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol
356 353 354 355 syl2an φ f dom 1 t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol
357 356 ralrimivw φ f dom 1 y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol
358 finiunmbl ran f Fin y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol
359 333 357 358 syl2anc φ f dom 1 y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol
360 359 adantr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 -1 x + y +∞ f -1 y dom vol
361 331 360 eqeltrd φ f dom 1 x t if t D F t 0 f t -1 x +∞ dom vol
362 iunin2 y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x y ran f f -1 y
363 260 ineq2i t if t D F t 0 f t -1 −∞ x y ran f f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 ran f
364 362 363 eqtri y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 ran f
365 cnvimass t if t D F t 0 f t -1 −∞ x dom t if t D F t 0 f t
366 365 266 sseqtri t if t D F t 0 f t -1 −∞ x
367 366 270 sseqtrrid f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 ran f
368 dfss2 t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 ran f = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x
369 367 368 sylib f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 ran f = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x
370 364 369 eqtrid f dom 1 y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x
371 370 ad2antlr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x
372 282 279 2thd φ x y if t D F t 0 y if t D F t 0
373 ltsubadd if t D F t 0 y x if t D F t 0 y < x if t D F t 0 < x + y
374 179 373 syl3an1 φ y x if t D F t 0 y < x if t D F t 0 < x + y
375 374 3expa φ y x if t D F t 0 y < x if t D F t 0 < x + y
376 375 an32s φ x y if t D F t 0 y < x if t D F t 0 < x + y
377 372 376 anbi12d φ x y if t D F t 0 y if t D F t 0 y < x if t D F t 0 if t D F t 0 < x + y
378 elioomnf x * if t D F t 0 y −∞ x if t D F t 0 y if t D F t 0 y < x
379 295 378 syl φ x y if t D F t 0 y −∞ x if t D F t 0 y if t D F t 0 y < x
380 elioomnf x + y * if t D F t 0 −∞ x + y if t D F t 0 if t D F t 0 < x + y
381 291 380 syl φ x y if t D F t 0 −∞ x + y if t D F t 0 if t D F t 0 < x + y
382 377 379 381 3bitr4d φ x y if t D F t 0 y −∞ x if t D F t 0 −∞ x + y
383 299 eleq1d f t = y if t D F t 0 f t −∞ x if t D F t 0 y −∞ x
384 383 bibi1d f t = y if t D F t 0 f t −∞ x if t D F t 0 −∞ x + y if t D F t 0 y −∞ x if t D F t 0 −∞ x + y
385 382 384 syl5ibrcom φ x y f t = y if t D F t 0 f t −∞ x if t D F t 0 −∞ x + y
386 385 pm5.32rd φ x y if t D F t 0 f t −∞ x f t = y if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
387 386 adantllr φ f dom 1 x y if t D F t 0 f t −∞ x f t = y if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
388 278 387 syldan φ f dom 1 x y ran f if t D F t 0 f t −∞ x f t = y if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
389 388 rabbidv φ f dom 1 x y ran f t | if t D F t 0 f t −∞ x f t = y = t | if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
390 309 ineq2d f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t if t D F t 0 f t -1 −∞ x t f t -1 y
391 265 mptpreima t if t D F t 0 f t -1 −∞ x = t | if t D F t 0 f t −∞ x
392 391 315 ineq12i t if t D F t 0 f t -1 −∞ x t f t -1 y = t | if t D F t 0 f t −∞ x t | f t = y
393 inrab t | if t D F t 0 f t −∞ x t | f t = y = t | if t D F t 0 f t −∞ x f t = y
394 392 393 eqtri t if t D F t 0 f t -1 −∞ x t f t -1 y = t | if t D F t 0 f t −∞ x f t = y
395 390 394 eqtrdi f dom 1 t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t | if t D F t 0 f t −∞ x f t = y
396 395 ad3antlr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t | if t D F t 0 f t −∞ x f t = y
397 309 ineq2d f dom 1 t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y = t if t D F t 0 -1 −∞ x + y t f t -1 y
398 322 mptpreima t if t D F t 0 -1 −∞ x + y = t | if t D F t 0 −∞ x + y
399 398 315 ineq12i t if t D F t 0 -1 −∞ x + y t f t -1 y = t | if t D F t 0 −∞ x + y t | f t = y
400 inrab t | if t D F t 0 −∞ x + y t | f t = y = t | if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
401 399 400 eqtri t if t D F t 0 -1 −∞ x + y t f t -1 y = t | if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
402 397 401 eqtrdi f dom 1 t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y = t | if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
403 402 ad3antlr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y = t | if t D F t 0 −∞ x + y f t = y
404 389 396 403 3eqtr4d φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y
405 404 iuneq2dv φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 f t -1 −∞ x f -1 y = y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y
406 371 405 eqtr3d φ f dom 1 x t if t D F t 0 f t -1 −∞ x = y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y
407 mbfima t if t D F t 0 MblFn t if t D F t 0 : t if t D F t 0 -1 −∞ x + y dom vol
408 349 351 407 syl2anc φ t if t D F t 0 -1 −∞ x + y dom vol
409 inmbl t if t D F t 0 -1 −∞ x + y dom vol f -1 y dom vol t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol
410 408 354 409 syl2an φ f dom 1 t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol
411 410 ralrimivw φ f dom 1 y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol
412 finiunmbl ran f Fin y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol
413 333 411 412 syl2anc φ f dom 1 y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol
414 413 adantr φ f dom 1 x y ran f t if t D F t 0 -1 −∞ x + y f -1 y dom vol
415 406 414 eqeltrd φ f dom 1 x t if t D F t 0 f t -1 −∞ x dom vol
416 254 255 361 415 ismbf2d φ f dom 1 t if t D F t 0 f t MblFn
417 ftc1anclem1 t if t D F t 0 f t : t if t D F t 0 f t MblFn abs t if t D F t 0 f t MblFn
418 254 416 417 syl2anc φ f dom 1 abs t if t D F t 0 f t MblFn
419 250 418 eqeltrrd φ f dom 1 t if t D F t 0 f t MblFn
420 419 adantrr φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t MblFn
421 155 adantrr φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t
422 172 adantrl φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 g t
423 420 215 421 221 422 itg2addnc φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + f t if t D F t 0 g t = 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t
424 247 423 breqtrd φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t
425 424 adantlr φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t
426 itg2cl t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t : 0 +∞ 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t *
427 205 426 syl φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t *
428 427 adantlr φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t *
429 readdcl 2 t if t D F t 0 f t 2 t if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t
430 155 172 429 syl2an φ f dom 1 φ g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t
431 430 anandis φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t
432 431 rexrd φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t *
433 432 adantlr φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t *
434 9 9 rpaddcld Y + Y 2 + Y 2 +
435 434 rpxrd Y + Y 2 + Y 2 *
436 435 ad2antlr φ Y + f dom 1 g dom 1 Y 2 + Y 2 *
437 xrlelttr 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t * 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t * Y 2 + Y 2 * 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
438 428 433 436 437 syl3anc φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
439 425 438 mpand φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
440 178 439 syld φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2
441 mulcl i if t D F t 0 i if t D F t 0
442 13 189 441 sylancr φ i if t D F t 0
443 180 442 jca φ if t D F t 0 i if t D F t 0
444 mulcl i g t i g t
445 13 192 444 sylancr g dom 1 t i g t
446 183 445 anim12i f dom 1 t g dom 1 t f t i g t
447 446 anandirs f dom 1 g dom 1 t f t i g t
448 addsub4 if t D F t 0 i if t D F t 0 f t i g t if t D F t 0 + i if t D F t 0 - f t + i g t = if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 - i g t
449 443 447 448 syl2an φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 + i if t D F t 0 - f t + i g t = if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 - i g t
450 449 anassrs φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 + i if t D F t 0 - f t + i g t = if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 - i g t
451 90 replimd φ if t D F t 0 = if t D F t 0 + i if t D F t 0
452 451 ad2antrr φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 = if t D F t 0 + i if t D F t 0
453 452 oveq1d φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 f t + i g t = if t D F t 0 + i if t D F t 0 - f t + i g t
454 192 adantll f dom 1 g dom 1 t g t
455 subdi i if t D F t 0 g t i if t D F t 0 g t = i if t D F t 0 i g t
456 13 189 454 455 mp3an3an φ f dom 1 g dom 1 t i if t D F t 0 g t = i if t D F t 0 i g t
457 456 anassrs φ f dom 1 g dom 1 t i if t D F t 0 g t = i if t D F t 0 i g t
458 457 oveq2d φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = if t D F t 0 f t + i if t D F t 0 - i g t
459 450 453 458 3eqtr4rd φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = if t D F t 0 f t + i g t
460 459 fveq2d φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = if t D F t 0 f t + i g t
461 460 mpteq2dva φ f dom 1 g dom 1 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = t if t D F t 0 f t + i g t
462 461 fveq2d φ f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = 2 t if t D F t 0 f t + i g t
463 462 adantlr φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t = 2 t if t D F t 0 f t + i g t
464 rpcn Y + Y
465 464 2halvesd Y + Y 2 + Y 2 = Y
466 465 ad2antlr φ Y + f dom 1 g dom 1 Y 2 + Y 2 = Y
467 463 466 breq12d φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 - f t + i if t D F t 0 g t < Y 2 + Y 2 2 t if t D F t 0 f t + i g t < Y
468 440 467 sylibd φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 2 t if t D F t 0 f t + i g t < Y
469 468 reximdvva φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + i g t < Y
470 119 469 biimtrrid φ Y + f dom 1 2 t if t D F t 0 f t < Y 2 g dom 1 2 t if t D F t 0 g t < Y 2 f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + i g t < Y
471 11 118 470 mp2and φ Y + f dom 1 g dom 1 2 t if t D F t 0 f t + i g t < Y