Metamath Proof Explorer


Theorem iblsplit

Description: The union of two integrable functions is integrable. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses iblsplit.1 φvol*AB=0
iblsplit.2 φU=AB
iblsplit.3 φxUC
iblsplit.4 φxAC𝐿1
iblsplit.5 φxBC𝐿1
Assertion iblsplit φxUC𝐿1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iblsplit.1 φvol*AB=0
2 iblsplit.2 φU=AB
3 iblsplit.3 φxUC
4 iblsplit.4 φxAC𝐿1
5 iblsplit.5 φxBC𝐿1
6 3 fmpttd φxUC:U
7 ssun1 AAB
8 7 2 sseqtrrid φAU
9 8 resmptd φxUCA=xAC
10 eqidd φxifxA0CiyCiy0=xifxA0CiyCiy0
11 eqidd φxACiy=Ciy
12 8 sseld φxAxU
13 12 imdistani φxAφxU
14 13 3 syl φxAC
15 10 11 14 isibl2 φxAC𝐿1xACMblFny032xifxA0CiyCiy0
16 4 15 mpbid φxACMblFny032xifxA0CiyCiy0
17 16 simpld φxACMblFn
18 9 17 eqeltrd φxUCAMblFn
19 ssun2 BAB
20 19 2 sseqtrrid φBU
21 20 resmptd φxUCB=xBC
22 eqidd φxifxB0CiyCiy0=xifxB0CiyCiy0
23 eqidd φxBCiy=Ciy
24 20 sseld φxBxU
25 24 imdistani φxBφxU
26 25 3 syl φxBC
27 22 23 26 isibl2 φxBC𝐿1xBCMblFny032xifxB0CiyCiy0
28 5 27 mpbid φxBCMblFny032xifxB0CiyCiy0
29 28 simpld φxBCMblFn
30 21 29 eqeltrd φxUCBMblFn
31 2 eqcomd φAB=U
32 6 18 30 31 mbfres2cn φxUCMblFn
33 17 14 mbfdm2 φAdomvol
34 33 adantr φk03Adomvol
35 29 26 mbfdm2 φBdomvol
36 35 adantr φk03Bdomvol
37 1 adantr φk03vol*AB=0
38 2 adantr φk03U=AB
39 3 adantlr φk03xUC
40 ax-icn i
41 40 a1i k03i
42 elfznn0 k03k0
43 41 42 expcld k03ik
44 43 ad2antlr φk03xUik
45 40 a1i φk03xUi
46 ine0 i0
47 46 a1i φk03xUi0
48 elfzelz k03k
49 48 ad2antlr φk03xUk
50 45 47 49 expne0d φk03xUik0
51 39 44 50 divcld φk03xUCik
52 51 recld φk03xUCik
53 52 rexrd φk03xUCik*
54 53 adantr φk03xU0CikCik*
55 simpr φk03xU0Cik0Cik
56 pnfge Cik*Cik+∞
57 54 56 syl φk03xU0CikCik+∞
58 0xr 0*
59 pnfxr +∞*
60 elicc1 0*+∞*Cik0+∞Cik*0CikCik+∞
61 58 59 60 mp2an Cik0+∞Cik*0CikCik+∞
62 54 55 57 61 syl3anbrc φk03xU0CikCik0+∞
63 0e0iccpnf 00+∞
64 63 a1i φk03xU¬0Cik00+∞
65 62 64 ifclda φk03xUif0CikCik00+∞
66 eqid xifxAif0CikCik00=xifxAif0CikCik00
67 eqid xifxBif0CikCik00=xifxBif0CikCik00
68 ifan ifxU0CikCik0=ifxUif0CikCik00
69 68 mpteq2i xifxU0CikCik0=xifxUif0CikCik00
70 ifan ifxA0CikCik0=ifxAif0CikCik00
71 70 eqcomi ifxAif0CikCik00=ifxA0CikCik0
72 71 mpteq2i xifxAif0CikCik00=xifxA0CikCik0
73 72 a1i φk03xifxAif0CikCik00=xifxA0CikCik0
74 73 fveq2d φk032xifxAif0CikCik00=2xifxA0CikCik0
75 eqidd φxifxA0CikCik0=xifxA0CikCik0
76 eqidd φxACik=Cik
77 75 76 14 isibl2 φxAC𝐿1xACMblFnk032xifxA0CikCik0
78 4 77 mpbid φxACMblFnk032xifxA0CikCik0
79 78 simprd φk032xifxA0CikCik0
80 79 r19.21bi φk032xifxA0CikCik0
81 74 80 eqeltrd φk032xifxAif0CikCik00
82 ifan ifxB0CikCik0=ifxBif0CikCik00
83 82 eqcomi ifxBif0CikCik00=ifxB0CikCik0
84 83 mpteq2i xifxBif0CikCik00=xifxB0CikCik0
85 84 fveq2i 2xifxBif0CikCik00=2xifxB0CikCik0
86 eqidd φxifxB0CikCik0=xifxB0CikCik0
87 eqidd φxBCik=Cik
88 86 87 26 isibl2 φxBC𝐿1xBCMblFnk032xifxB0CikCik0
89 5 88 mpbid φxBCMblFnk032xifxB0CikCik0
90 89 simprd φk032xifxB0CikCik0
91 90 r19.21bi φk032xifxB0CikCik0
92 85 91 eqeltrid φk032xifxBif0CikCik00
93 34 36 37 38 65 66 67 69 81 92 itg2split φk032xifxU0CikCik0=2xifxAif0CikCik00+2xifxBif0CikCik00
94 81 92 readdcld φk032xifxAif0CikCik00+2xifxBif0CikCik00
95 93 94 eqeltrd φk032xifxU0CikCik0
96 95 ralrimiva φk032xifxU0CikCik0
97 eqidd φxifxU0CikCik0=xifxU0CikCik0
98 eqidd φxUCik=Cik
99 97 98 3 isibl2 φxUC𝐿1xUCMblFnk032xifxU0CikCik0
100 32 96 99 mpbir2and φxUC𝐿1