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BASIC REAL AND COMPLEX ANALYSIS
Integrals
Lebesgue integration
Lesbesgue integral
itgconst
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ibladdlem
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Ascii
Unicode
Theorem
itgconst
Description:
Integral of a constant function.
(Contributed by
Mario Carneiro
, 12-Aug-2014)
Ref
Expression
Assertion
itgconst
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
B
d
x
=
B
vol
A
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
simpl
⊢
y
=
ℜ
B
∧
x
∈
A
→
y
=
ℜ
B
2
1
itgeq2dv
⊢
y
=
ℜ
B
→
∫
A
y
d
x
=
∫
A
ℜ
B
d
x
3
oveq1
⊢
y
=
ℜ
B
→
y
vol
A
=
ℜ
B
vol
A
4
2
3
eqeq12d
⊢
y
=
ℜ
B
→
∫
A
y
d
x
=
y
vol
A
↔
∫
A
ℜ
B
d
x
=
ℜ
B
vol
A
5
simplr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
∧
x
∈
A
→
y
∈
ℝ
6
fconstmpt
⊢
A
×
y
=
x
∈
A
⟼
y
7
simpl1
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
A
∈
dom
vol
8
simp2
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
vol
A
∈
ℝ
9
8
adantr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
vol
A
∈
ℝ
10
simpr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
y
∈
ℝ
11
10
recnd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
y
∈
ℂ
12
iblconst
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
y
∈
ℂ
→
A
×
y
∈
𝐿
1
13
7
9
11
12
syl3anc
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
A
×
y
∈
𝐿
1
14
6
13
eqeltrrid
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
x
∈
A
⟼
y
∈
𝐿
1
15
5
14
itgrevallem1
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
A
y
d
x
=
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
−
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
16
ifan
⊢
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
=
if
x
∈
A
if
0
≤
y
y
0
0
17
16
mpteq2i
⊢
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
=
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
y
y
0
0
18
17
fveq2i
⊢
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
=
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
y
y
0
0
19
0re
⊢
0
∈
ℝ
20
ifcl
⊢
y
∈
ℝ
∧
0
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
∈
ℝ
21
10
19
20
sylancl
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
∈
ℝ
22
max1
⊢
0
∈
ℝ
∧
y
∈
ℝ
→
0
≤
if
0
≤
y
y
0
23
19
10
22
sylancr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
0
≤
if
0
≤
y
y
0
24
elrege0
⊢
if
0
≤
y
y
0
∈
0
+∞
↔
if
0
≤
y
y
0
∈
ℝ
∧
0
≤
if
0
≤
y
y
0
25
21
23
24
sylanbrc
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
∈
0
+∞
26
itg2const
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
if
0
≤
y
y
0
∈
0
+∞
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
y
y
0
0
=
if
0
≤
y
y
0
vol
A
27
7
9
25
26
syl3anc
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
y
y
0
0
=
if
0
≤
y
y
0
vol
A
28
18
27
eqtrid
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
=
if
0
≤
y
y
0
vol
A
29
ifan
⊢
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
=
if
x
∈
A
if
0
≤
−
y
−
y
0
0
30
29
mpteq2i
⊢
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
=
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
−
y
−
y
0
0
31
30
fveq2i
⊢
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
=
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
−
y
−
y
0
0
32
renegcl
⊢
y
∈
ℝ
→
−
y
∈
ℝ
33
32
adantl
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
−
y
∈
ℝ
34
ifcl
⊢
−
y
∈
ℝ
∧
0
∈
ℝ
→
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
ℝ
35
33
19
34
sylancl
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
ℝ
36
max1
⊢
0
∈
ℝ
∧
−
y
∈
ℝ
→
0
≤
if
0
≤
−
y
−
y
0
37
19
33
36
sylancr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
0
≤
if
0
≤
−
y
−
y
0
38
elrege0
⊢
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
0
+∞
↔
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
ℝ
∧
0
≤
if
0
≤
−
y
−
y
0
39
35
37
38
sylanbrc
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
0
+∞
40
itg2const
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
0
+∞
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
−
y
−
y
0
0
=
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
41
7
9
39
40
syl3anc
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
if
0
≤
−
y
−
y
0
0
=
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
42
31
41
eqtrid
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
=
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
43
28
42
oveq12d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
−
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
=
if
0
≤
y
y
0
vol
A
−
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
44
21
recnd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
∈
ℂ
45
35
recnd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
−
y
−
y
0
∈
ℂ
46
8
recnd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
vol
A
∈
ℂ
47
46
adantr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
vol
A
∈
ℂ
48
44
45
47
subdird
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
−
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
=
if
0
≤
y
y
0
vol
A
−
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
49
max0sub
⊢
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
−
if
0
≤
−
y
−
y
0
=
y
50
49
adantl
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
−
if
0
≤
−
y
−
y
0
=
y
51
50
oveq1d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
if
0
≤
y
y
0
−
if
0
≤
−
y
−
y
0
vol
A
=
y
vol
A
52
43
48
51
3eqtr2rd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
y
vol
A
=
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
y
y
0
−
∫
2
x
∈
ℝ
⟼
if
x
∈
A
∧
0
≤
−
y
−
y
0
53
15
52
eqtr4d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
y
∈
ℝ
→
∫
A
y
d
x
=
y
vol
A
54
53
ralrimiva
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∀
y
∈
ℝ
∫
A
y
d
x
=
y
vol
A
55
recl
⊢
B
∈
ℂ
→
ℜ
B
∈
ℝ
56
55
3ad2ant3
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
ℜ
B
∈
ℝ
57
4
54
56
rspcdva
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
ℜ
B
d
x
=
ℜ
B
vol
A
58
simpl
⊢
y
=
ℑ
B
∧
x
∈
A
→
y
=
ℑ
B
59
58
itgeq2dv
⊢
y
=
ℑ
B
→
∫
A
y
d
x
=
∫
A
ℑ
B
d
x
60
oveq1
⊢
y
=
ℑ
B
→
y
vol
A
=
ℑ
B
vol
A
61
59
60
eqeq12d
⊢
y
=
ℑ
B
→
∫
A
y
d
x
=
y
vol
A
↔
∫
A
ℑ
B
d
x
=
ℑ
B
vol
A
62
imcl
⊢
B
∈
ℂ
→
ℑ
B
∈
ℝ
63
62
3ad2ant3
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
ℑ
B
∈
ℝ
64
61
54
63
rspcdva
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
ℑ
B
d
x
=
ℑ
B
vol
A
65
64
oveq2d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
i
∫
A
ℑ
B
d
x
=
i
ℑ
B
vol
A
66
ax-icn
⊢
i
∈
ℂ
67
66
a1i
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
i
∈
ℂ
68
63
recnd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
ℑ
B
∈
ℂ
69
67
68
46
mulassd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
i
ℑ
B
vol
A
=
i
ℑ
B
vol
A
70
65
69
eqtr4d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
i
∫
A
ℑ
B
d
x
=
i
ℑ
B
vol
A
71
57
70
oveq12d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
ℜ
B
d
x
+
i
∫
A
ℑ
B
d
x
=
ℜ
B
vol
A
+
i
ℑ
B
vol
A
72
56
recnd
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
ℜ
B
∈
ℂ
73
mulcl
⊢
i
∈
ℂ
∧
ℑ
B
∈
ℂ
→
i
ℑ
B
∈
ℂ
74
66
68
73
sylancr
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
i
ℑ
B
∈
ℂ
75
72
74
46
adddird
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
ℜ
B
+
i
ℑ
B
vol
A
=
ℜ
B
vol
A
+
i
ℑ
B
vol
A
76
71
75
eqtr4d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
ℜ
B
d
x
+
i
∫
A
ℑ
B
d
x
=
ℜ
B
+
i
ℑ
B
vol
A
77
simpl3
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
∧
x
∈
A
→
B
∈
ℂ
78
fconstmpt
⊢
A
×
B
=
x
∈
A
⟼
B
79
iblconst
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
A
×
B
∈
𝐿
1
80
78
79
eqeltrrid
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
x
∈
A
⟼
B
∈
𝐿
1
81
77
80
itgcnval
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
B
d
x
=
∫
A
ℜ
B
d
x
+
i
∫
A
ℑ
B
d
x
82
replim
⊢
B
∈
ℂ
→
B
=
ℜ
B
+
i
ℑ
B
83
82
3ad2ant3
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
B
=
ℜ
B
+
i
ℑ
B
84
83
oveq1d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
B
vol
A
=
ℜ
B
+
i
ℑ
B
vol
A
85
76
81
84
3eqtr4d
⊢
A
∈
dom
vol
∧
vol
A
∈
ℝ
∧
B
∈
ℂ
→
∫
A
B
d
x
=
B
vol
A