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Theorem itg2lea

Description: Approximate version of itg2le . If F <_ G for almost all x , then S.2 F <_ S.2 G . (Contributed by Mario Carneiro, 11-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses itg2lea.1 ⊢ φ → F : ℝ ⟶ 0 +∞
itg2lea.2 ⊢ φ → G : ℝ ⟶ 0 +∞
itg2lea.3 ⊢ φ → A ⊆ ℝ
itg2lea.4 ⊢ φ → vol * ⁡ A = 0
itg2lea.5 ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ ∖ A → F ⁡ x ≤ G ⁡ x
Assertion itg2lea ⊢ φ → ∫ 2 ⁡ F ≤ ∫ 2 ⁡ G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itg2lea.1 ⊢ φ → F : ℝ ⟶ 0 +∞
2 itg2lea.2 ⊢ φ → G : ℝ ⟶ 0 +∞
3 itg2lea.3 ⊢ φ → A ⊆ ℝ
4 itg2lea.4 ⊢ φ → vol * ⁡ A = 0
5 itg2lea.5 ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ ∖ A → F ⁡ x ≤ G ⁡ x
6 2 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → G : ℝ ⟶ 0 +∞
7 simprl ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → f ∈ dom ⁡ ∫ 1
8 3 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → A ⊆ ℝ
9 4 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → vol * ⁡ A = 0
10 i1ff ⊢ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 → f : ℝ ⟶ ℝ
11 10 ad2antrl ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → f : ℝ ⟶ ℝ
12 eldifi ⊢ x ∈ ℝ ∖ A → x ∈ ℝ
13 ffvelcdm ⊢ f : ℝ ⟶ ℝ ∧ x ∈ ℝ → f ⁡ x ∈ ℝ
14 11 12 13 syl2an ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → f ⁡ x ∈ ℝ
15 14 rexrd ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → f ⁡ x ∈ ℝ *
16 iccssxr ⊢ 0 +∞ ⊆ ℝ *
17 1 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → F : ℝ ⟶ 0 +∞
18 ffvelcdm ⊢ F : ℝ ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x ∈ 0 +∞
19 17 12 18 syl2an ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → F ⁡ x ∈ 0 +∞
20 16 19 sselid ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → F ⁡ x ∈ ℝ *
21 ffvelcdm ⊢ G : ℝ ⟶ 0 +∞ ∧ x ∈ ℝ → G ⁡ x ∈ 0 +∞
22 6 12 21 syl2an ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → G ⁡ x ∈ 0 +∞
23 16 22 sselid ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → G ⁡ x ∈ ℝ *
24 simprr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → f ≤ f F
25 11 ffnd ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → f Fn ℝ
26 17 ffnd ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → F Fn ℝ
27 reex ⊢ ℝ ∈ V
28 27 a1i ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → ℝ ∈ V
29 inidm ⊢ ℝ ∩ ℝ = ℝ
30 eqidd ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ → f ⁡ x = f ⁡ x
31 eqidd ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x = F ⁡ x
32 25 26 28 28 29 30 31 ofrfval ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → f ≤ f F ↔ ∀ x ∈ ℝ f ⁡ x ≤ F ⁡ x
33 24 32 mpbid ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → ∀ x ∈ ℝ f ⁡ x ≤ F ⁡ x
34 33 r19.21bi ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ → f ⁡ x ≤ F ⁡ x
35 12 34 sylan2 ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → f ⁡ x ≤ F ⁡ x
36 5 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → F ⁡ x ≤ G ⁡ x
37 15 20 23 35 36 xrletrd ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F ∧ x ∈ ℝ ∖ A → f ⁡ x ≤ G ⁡ x
38 6 7 8 9 37 itg2uba ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 ∧ f ≤ f F → ∫ 1 ⁡ f ≤ ∫ 2 ⁡ G
39 38 expr ⊢ φ ∧ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 → f ≤ f F → ∫ 1 ⁡ f ≤ ∫ 2 ⁡ G
40 39 ralrimiva ⊢ φ → ∀ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 f ≤ f F → ∫ 1 ⁡ f ≤ ∫ 2 ⁡ G
41 itg2cl ⊢ G : ℝ ⟶ 0 +∞ → ∫ 2 ⁡ G ∈ ℝ *
42 2 41 syl ⊢ φ → ∫ 2 ⁡ G ∈ ℝ *
43 itg2leub ⊢ F : ℝ ⟶ 0 +∞ ∧ ∫ 2 ⁡ G ∈ ℝ * → ∫ 2 ⁡ F ≤ ∫ 2 ⁡ G ↔ ∀ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 f ≤ f F → ∫ 1 ⁡ f ≤ ∫ 2 ⁡ G
44 1 42 43 syl2anc ⊢ φ → ∫ 2 ⁡ F ≤ ∫ 2 ⁡ G ↔ ∀ f ∈ dom ⁡ ∫ 1 f ≤ f F → ∫ 1 ⁡ f ≤ ∫ 2 ⁡ G
45 40 44 mpbird ⊢ φ → ∫ 2 ⁡ F ≤ ∫ 2 ⁡ G