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Theorem itg2mulclem

Description: Lemma for itg2mulc . (Contributed by Mario Carneiro, 8-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses itg2mulc.2 φ F : 0 +∞
itg2mulc.3 φ 2 F
itg2mulclem.4 φ A +
Assertion itg2mulclem φ 2 × A × f F A 2 F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itg2mulc.2 φ F : 0 +∞
2 itg2mulc.3 φ 2 F
3 itg2mulclem.4 φ A +
4 icossicc 0 +∞ 0 +∞
5 fss F : 0 +∞ 0 +∞ 0 +∞ F : 0 +∞
6 1 4 5 sylancl φ F : 0 +∞
7 6 adantr φ f dom 1 F : 0 +∞
8 simpr φ f dom 1 f dom 1
9 3 rpreccld φ 1 A +
10 9 adantr φ f dom 1 1 A +
11 10 rpred φ f dom 1 1 A
12 8 11 i1fmulc φ f dom 1 × 1 A × f f dom 1
13 itg2ub F : 0 +∞ × 1 A × f f dom 1 × 1 A × f f f F 1 × 1 A × f f 2 F
14 13 3expia F : 0 +∞ × 1 A × f f dom 1 × 1 A × f f f F 1 × 1 A × f f 2 F
15 7 12 14 syl2anc φ f dom 1 × 1 A × f f f F 1 × 1 A × f f 2 F
16 i1ff f dom 1 f :
17 16 adantl φ f dom 1 f :
18 17 ffvelrnda φ f dom 1 y f y
19 rge0ssre 0 +∞
20 fss F : 0 +∞ 0 +∞ F :
21 1 19 20 sylancl φ F :
22 21 adantr φ f dom 1 F :
23 22 ffvelrnda φ f dom 1 y F y
24 3 rpred φ A
25 24 ad2antrr φ f dom 1 y A
26 3 rpgt0d φ 0 < A
27 26 ad2antrr φ f dom 1 y 0 < A
28 ledivmul f y F y A 0 < A f y A F y f y A F y
29 18 23 25 27 28 syl112anc φ f dom 1 y f y A F y f y A F y
30 18 recnd φ f dom 1 y f y
31 25 recnd φ f dom 1 y A
32 3 adantr φ f dom 1 A +
33 32 rpne0d φ f dom 1 A 0
34 33 adantr φ f dom 1 y A 0
35 30 31 34 divrec2d φ f dom 1 y f y A = 1 A f y
36 35 breq1d φ f dom 1 y f y A F y 1 A f y F y
37 29 36 bitr3d φ f dom 1 y f y A F y 1 A f y F y
38 37 ralbidva φ f dom 1 y f y A F y y 1 A f y F y
39 reex V
40 39 a1i φ f dom 1 V
41 ovexd φ f dom 1 y A F y V
42 17 feqmptd φ f dom 1 f = y f y
43 3 ad2antrr φ f dom 1 y A +
44 fconstmpt × A = y A
45 44 a1i φ f dom 1 × A = y A
46 1 feqmptd φ F = y F y
47 46 adantr φ f dom 1 F = y F y
48 40 43 23 45 47 offval2 φ f dom 1 × A × f F = y A F y
49 40 18 41 42 48 ofrfval2 φ f dom 1 f f × A × f F y f y A F y
50 ovexd φ f dom 1 y 1 A f y V
51 9 ad2antrr φ f dom 1 y 1 A +
52 fconstmpt × 1 A = y 1 A
53 52 a1i φ f dom 1 × 1 A = y 1 A
54 40 51 18 53 42 offval2 φ f dom 1 × 1 A × f f = y 1 A f y
55 40 50 23 54 47 ofrfval2 φ f dom 1 × 1 A × f f f F y 1 A f y F y
56 38 49 55 3bitr4d φ f dom 1 f f × A × f F × 1 A × f f f F
57 8 11 itg1mulc φ f dom 1 1 × 1 A × f f = 1 A 1 f
58 itg1cl f dom 1 1 f
59 58 adantl φ f dom 1 1 f
60 59 recnd φ f dom 1 1 f
61 24 adantr φ f dom 1 A
62 61 recnd φ f dom 1 A
63 60 62 33 divrec2d φ f dom 1 1 f A = 1 A 1 f
64 57 63 eqtr4d φ f dom 1 1 × 1 A × f f = 1 f A
65 64 breq1d φ f dom 1 1 × 1 A × f f 2 F 1 f A 2 F
66 2 adantr φ f dom 1 2 F
67 26 adantr φ f dom 1 0 < A
68 ledivmul 1 f 2 F A 0 < A 1 f A 2 F 1 f A 2 F
69 59 66 61 67 68 syl112anc φ f dom 1 1 f A 2 F 1 f A 2 F
70 65 69 bitr2d φ f dom 1 1 f A 2 F 1 × 1 A × f f 2 F
71 15 56 70 3imtr4d φ f dom 1 f f × A × f F 1 f A 2 F
72 71 ralrimiva φ f dom 1 f f × A × f F 1 f A 2 F
73 ge0mulcl x 0 +∞ y 0 +∞ x y 0 +∞
74 73 adantl φ x 0 +∞ y 0 +∞ x y 0 +∞
75 fconstg A + × A : A
76 3 75 syl φ × A : A
77 rpre A + A
78 rpge0 A + 0 A
79 elrege0 A 0 +∞ A 0 A
80 77 78 79 sylanbrc A + A 0 +∞
81 3 80 syl φ A 0 +∞
82 81 snssd φ A 0 +∞
83 76 82 fssd φ × A : 0 +∞
84 39 a1i φ V
85 inidm =
86 74 83 1 84 84 85 off φ × A × f F : 0 +∞
87 fss × A × f F : 0 +∞ 0 +∞ 0 +∞ × A × f F : 0 +∞
88 86 4 87 sylancl φ × A × f F : 0 +∞
89 24 2 remulcld φ A 2 F
90 89 rexrd φ A 2 F *
91 itg2leub × A × f F : 0 +∞ A 2 F * 2 × A × f F A 2 F f dom 1 f f × A × f F 1 f A 2 F
92 88 90 91 syl2anc φ 2 × A × f F A 2 F f dom 1 f f × A × f F 1 f A 2 F
93 72 92 mpbird φ 2 × A × f F A 2 F