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Theorem itgabs

Description: The triangle inequality for integrals. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses itgabs.1 φ x A B V
itgabs.2 φ x A B 𝐿 1
Assertion itgabs φ A B dx A B dx

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itgabs.1 φ x A B V
2 itgabs.2 φ x A B 𝐿 1
3 1 2 itgcl φ A B dx
4 3 cjcld φ A B dx
5 iblmbf x A B 𝐿 1 x A B MblFn
6 2 5 syl φ x A B MblFn
7 6 1 mbfmptcl φ x A B
8 7 ralrimiva φ x A B
9 nfv y B
10 nfcsb1v _ x y / x B
11 10 nfel1 x y / x B
12 csbeq1a x = y B = y / x B
13 12 eleq1d x = y B y / x B
14 9 11 13 cbvralw x A B y A y / x B
15 8 14 sylib φ y A y / x B
16 15 r19.21bi φ y A y / x B
17 nfcv _ y B
18 17 10 12 cbvmpt x A B = y A y / x B
19 18 2 eqeltrrid φ y A y / x B 𝐿 1
20 4 16 19 iblmulc2 φ y A A B dx y / x B 𝐿 1
21 4 adantr φ y A A B dx
22 21 16 mulcld φ y A A B dx y / x B
23 22 iblcn φ y A A B dx y / x B 𝐿 1 y A A B dx y / x B 𝐿 1 y A A B dx y / x B 𝐿 1
24 20 23 mpbid φ y A A B dx y / x B 𝐿 1 y A A B dx y / x B 𝐿 1
25 24 simpld φ y A A B dx y / x B 𝐿 1
26 ovexd φ y A A B dx y / x B V
27 26 20 iblabs φ y A A B dx y / x B 𝐿 1
28 22 recld φ y A A B dx y / x B
29 22 abscld φ y A A B dx y / x B
30 22 releabsd φ y A A B dx y / x B A B dx y / x B
31 25 27 28 29 30 itgle φ A A B dx y / x B dy A A B dx y / x B dy
32 3 abscld φ A B dx
33 32 recnd φ A B dx
34 33 sqvald φ A B dx 2 = A B dx A B dx
35 3 absvalsqd φ A B dx 2 = A B dx A B dx
36 3 4 mulcomd φ A B dx A B dx = A B dx A B dx
37 12 17 10 cbvitg A B dx = A y / x B dy
38 37 oveq2i A B dx A B dx = A B dx A y / x B dy
39 4 16 19 itgmulc2 φ A B dx A y / x B dy = A A B dx y / x B dy
40 38 39 syl5eq φ A B dx A B dx = A A B dx y / x B dy
41 35 36 40 3eqtrd φ A B dx 2 = A A B dx y / x B dy
42 41 fveq2d φ A B dx 2 = A A B dx y / x B dy
43 32 resqcld φ A B dx 2
44 43 rered φ A B dx 2 = A B dx 2
45 26 20 itgre φ A A B dx y / x B dy = A A B dx y / x B dy
46 42 44 45 3eqtr3d φ A B dx 2 = A A B dx y / x B dy
47 34 46 eqtr3d φ A B dx A B dx = A A B dx y / x B dy
48 12 fveq2d x = y B = y / x B
49 nfcv _ y B
50 nfcv _ x abs
51 50 10 nffv _ x y / x B
52 48 49 51 cbvitg A B dx = A y / x B dy
53 52 oveq2i A B dx A B dx = A B dx A y / x B dy
54 16 abscld φ y A y / x B
55 16 19 iblabs φ y A y / x B 𝐿 1
56 33 54 55 itgmulc2 φ A B dx A y / x B dy = A A B dx y / x B dy
57 21 16 absmuld φ y A A B dx y / x B = A B dx y / x B
58 3 adantr φ y A A B dx
59 58 abscjd φ y A A B dx = A B dx
60 59 oveq1d φ y A A B dx y / x B = A B dx y / x B
61 57 60 eqtrd φ y A A B dx y / x B = A B dx y / x B
62 61 itgeq2dv φ A A B dx y / x B dy = A A B dx y / x B dy
63 56 62 eqtr4d φ A B dx A y / x B dy = A A B dx y / x B dy
64 53 63 syl5eq φ A B dx A B dx = A A B dx y / x B dy
65 31 47 64 3brtr4d φ A B dx A B dx A B dx A B dx
66 65 adantr φ 0 < A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx
67 32 adantr φ 0 < A B dx A B dx
68 7 abscld φ x A B
69 1 2 iblabs φ x A B 𝐿 1
70 68 69 itgrecl φ A B dx
71 70 adantr φ 0 < A B dx A B dx
72 simpr φ 0 < A B dx 0 < A B dx
73 lemul2 A B dx A B dx A B dx 0 < A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx
74 67 71 67 72 73 syl112anc φ 0 < A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx A B dx
75 66 74 mpbird φ 0 < A B dx A B dx A B dx
76 75 ex φ 0 < A B dx A B dx A B dx
77 7 absge0d φ x A 0 B
78 69 68 77 itgge0 φ 0 A B dx
79 breq1 0 = A B dx 0 A B dx A B dx A B dx
80 78 79 syl5ibcom φ 0 = A B dx A B dx A B dx
81 3 absge0d φ 0 A B dx
82 0re 0
83 leloe 0 A B dx 0 A B dx 0 < A B dx 0 = A B dx
84 82 32 83 sylancr φ 0 A B dx 0 < A B dx 0 = A B dx
85 81 84 mpbid φ 0 < A B dx 0 = A B dx
86 76 80 85 mpjaod φ A B dx A B dx