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Theorem itgsincmulx

Description: Exercise: the integral of x |-> sin a x on an open interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses itgsincmulx.a φ A
itgsincmulx.an0 φ A 0
itgsincmulx.b φ B
itgsincmulx.c φ C
itgsincmulx.blec φ B C
Assertion itgsincmulx φ B C sin A x dx = cos A B cos A C A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itgsincmulx.a φ A
2 itgsincmulx.an0 φ A 0
3 itgsincmulx.b φ B
4 itgsincmulx.c φ C
5 itgsincmulx.blec φ B C
6 eqid y cos A y A = y cos A y A
7 1 adantr φ y A
8 simpr φ y y
9 7 8 mulcld φ y A y
10 9 coscld φ y cos A y
11 10 negcld φ y cos A y
12 2 adantr φ y A 0
13 11 7 12 divcld φ y cos A y A
14 cnelprrecn
15 14 a1i φ
16 9 sincld φ y sin A y
17 16 negcld φ y sin A y
18 7 17 mulcld φ y A sin A y
19 18 negcld φ y A sin A y
20 dvcosax A dy cos A y d y = y A sin A y
21 1 20 syl φ dy cos A y d y = y A sin A y
22 15 10 18 21 dvmptneg φ dy cos A y d y = y A sin A y
23 15 11 19 22 1 2 dvmptdivc φ dy cos A y A d y = y A sin A y A
24 18 7 12 divnegd φ y A sin A y A = A sin A y A
25 24 eqcomd φ y A sin A y A = A sin A y A
26 17 7 12 divcan3d φ y A sin A y A = sin A y
27 26 negeqd φ y A sin A y A = sin A y
28 16 negnegd φ y sin A y = sin A y
29 25 27 28 3eqtrd φ y A sin A y A = sin A y
30 29 mpteq2dva φ y A sin A y A = y sin A y
31 23 30 eqtrd φ dy cos A y A d y = y sin A y
32 6 13 31 16 3 4 dvmptresicc φ dy B C cos A y A d y = y B C sin A y
33 32 fveq1d φ dy B C cos A y A d y x = y B C sin A y x
34 33 adantr φ x B C dy B C cos A y A d y x = y B C sin A y x
35 eqidd φ x B C y B C sin A y = y B C sin A y
36 oveq2 y = x A y = A x
37 36 fveq2d y = x sin A y = sin A x
38 37 adantl φ x B C y = x sin A y = sin A x
39 simpr φ x B C x B C
40 1 adantr φ x B C A
41 ioosscn B C
42 41 39 sselid φ x B C x
43 40 42 mulcld φ x B C A x
44 43 sincld φ x B C sin A x
45 35 38 39 44 fvmptd φ x B C y B C sin A y x = sin A x
46 34 45 eqtr2d φ x B C sin A x = dy B C cos A y A d y x
47 46 itgeq2dv φ B C sin A x dx = B C dy B C cos A y A d y x dx
48 sincn sin : cn
49 48 a1i φ sin : cn
50 41 a1i φ B C
51 ssid
52 51 a1i φ
53 50 1 52 constcncfg φ y B C A : B C cn
54 50 52 idcncfg φ y B C y : B C cn
55 53 54 mulcncf φ y B C A y : B C cn
56 49 55 cncfmpt1f φ y B C sin A y : B C cn
57 32 56 eqeltrd φ dy B C cos A y A d y : B C cn
58 ioossicc B C B C
59 58 a1i φ B C B C
60 ioombl B C dom vol
61 60 a1i φ B C dom vol
62 1 adantr φ y B C A
63 3 4 iccssred φ B C
64 ax-resscn
65 63 64 sstrdi φ B C
66 65 sselda φ y B C y
67 62 66 mulcld φ y B C A y
68 67 sincld φ y B C sin A y
69 65 1 52 constcncfg φ y B C A : B C cn
70 65 52 idcncfg φ y B C y : B C cn
71 69 70 mulcncf φ y B C A y : B C cn
72 49 71 cncfmpt1f φ y B C sin A y : B C cn
73 cniccibl B C y B C sin A y : B C cn y B C sin A y 𝐿 1
74 3 4 72 73 syl3anc φ y B C sin A y 𝐿 1
75 59 61 68 74 iblss φ y B C sin A y 𝐿 1
76 32 75 eqeltrd φ dy B C cos A y A d y 𝐿 1
77 coscn cos : cn
78 77 a1i φ cos : cn
79 78 71 cncfmpt1f φ y B C cos A y : B C cn
80 79 negcncfg φ y B C cos A y : B C cn
81 2 neneqd φ ¬ A = 0
82 elsng A A 0 A = 0
83 1 82 syl φ A 0 A = 0
84 81 83 mtbird φ ¬ A 0
85 1 84 eldifd φ A 0
86 difssd φ 0
87 65 85 86 constcncfg φ y B C A : B C cn 0
88 80 87 divcncf φ y B C cos A y A : B C cn
89 3 4 5 57 76 88 ftc2 φ B C dy B C cos A y A d y x dx = y B C cos A y A C y B C cos A y A B
90 eqidd φ y B C cos A y A = y B C cos A y A
91 oveq2 y = C A y = A C
92 91 fveq2d y = C cos A y = cos A C
93 92 negeqd y = C cos A y = cos A C
94 93 oveq1d y = C cos A y A = cos A C A
95 94 adantl φ y = C cos A y A = cos A C A
96 3 rexrd φ B *
97 4 rexrd φ C *
98 ubicc2 B * C * B C C B C
99 96 97 5 98 syl3anc φ C B C
100 ovexd φ cos A C A V
101 90 95 99 100 fvmptd φ y B C cos A y A C = cos A C A
102 oveq2 y = B A y = A B
103 102 fveq2d y = B cos A y = cos A B
104 103 negeqd y = B cos A y = cos A B
105 104 oveq1d y = B cos A y A = cos A B A
106 105 adantl φ y = B cos A y A = cos A B A
107 lbicc2 B * C * B C B B C
108 96 97 5 107 syl3anc φ B B C
109 ovexd φ cos A B A V
110 90 106 108 109 fvmptd φ y B C cos A y A B = cos A B A
111 101 110 oveq12d φ y B C cos A y A C y B C cos A y A B = cos A C A cos A B A
112 3 recnd φ B
113 1 112 mulcld φ A B
114 113 coscld φ cos A B
115 114 1 2 divnegd φ cos A B A = cos A B A
116 115 eqcomd φ cos A B A = cos A B A
117 116 oveq2d φ cos A C A cos A B A = cos A C A cos A B A
118 4 recnd φ C
119 1 118 mulcld φ A C
120 119 coscld φ cos A C
121 120 negcld φ cos A C
122 121 1 2 divcld φ cos A C A
123 114 1 2 divcld φ cos A B A
124 122 123 subnegd φ cos A C A cos A B A = cos A C A + cos A B A
125 111 117 124 3eqtrd φ y B C cos A y A C y B C cos A y A B = cos A C A + cos A B A
126 122 123 addcomd φ cos A C A + cos A B A = cos A B A + cos A C A
127 120 1 2 divnegd φ cos A C A = cos A C A
128 127 eqcomd φ cos A C A = cos A C A
129 128 oveq2d φ cos A B A + cos A C A = cos A B A + cos A C A
130 120 1 2 divcld φ cos A C A
131 123 130 negsubd φ cos A B A + cos A C A = cos A B A cos A C A
132 114 120 1 2 divsubdird φ cos A B cos A C A = cos A B A cos A C A
133 132 eqcomd φ cos A B A cos A C A = cos A B cos A C A
134 129 131 133 3eqtrd φ cos A B A + cos A C A = cos A B cos A C A
135 125 126 134 3eqtrd φ y B C cos A y A C y B C cos A y A B = cos A B cos A C A
136 47 89 135 3eqtrd φ B C sin A x dx = cos A B cos A C A