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Theorem itg2const2 19633
Description: When the base set of a constant function has infinite volume, the integral is also infinite and vice-versa. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Aug-2014.)
Assertion
Ref Expression
itg2const2  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( ( vol `  A
)  e.  RR  <->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR ) )
Distinct variable groups:    x, A    x, B

Proof of Theorem itg2const2
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpll 731 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  A  e.  dom  vol )
2 simpr 448 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( vol `  A
)  e.  RR )
3 rpre 10618 . . . . . 6  |-  ( B  e.  RR+  ->  B  e.  RR )
43ad2antlr 708 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  B  e.  RR )
5 rpge0 10624 . . . . . 6  |-  ( B  e.  RR+  ->  0  <_  B )
65ad2antlr 708 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  0  <_  B
)
7 elrege0 11007 . . . . 5  |-  ( B  e.  ( 0 [,) 
+oo )  <->  ( B  e.  RR  /\  0  <_  B ) )
84, 6, 7sylanbrc 646 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  B  e.  ( 0 [,)  +oo )
)
9 itg2const 19632 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( vol `  A
)  e.  RR  /\  B  e.  ( 0 [,)  +oo ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  =  ( B  x.  ( vol `  A ) ) )
101, 2, 8, 9syl3anc 1184 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  =  ( B  x.  ( vol `  A ) ) )
114, 2remulcld 9116 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( B  x.  ( vol `  A ) )  e.  RR )
1210, 11eqeltrd 2510 . 2  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( vol `  A
)  e.  RR )  ->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )
13 mblvol 19426 . . . 4  |-  ( A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  A )  =  ( vol * `  A ) )
1413ad2antrr 707 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( vol `  A
)  =  ( vol
* `  A )
)
15 mblss 19427 . . . . . 6  |-  ( A  e.  dom  vol  ->  A 
C_  RR )
1615ad3antrrr 711 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( vol * `  A )  <_  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  ->  A  C_  RR )
17 peano2re 9239 . . . . . . . 8  |-  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR  ->  ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  e.  RR )
1817adantl 453 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  e.  RR )
19 simplr 732 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  B  e.  RR+ )
2018, 19rerpdivcld 10675 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR )
2120adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( vol * `  A )  <_  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  ->  ( (
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR )
22 simpr 448 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( vol * `  A )  <_  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  ->  ( vol * `
 A )  <_ 
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )
23 ovollecl 19379 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR  /\  ( vol * `  A )  <_  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  ->  ( vol * `
 A )  e.  RR )
2416, 21, 22, 23syl3anc 1184 . . . 4  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( vol * `  A )  <_  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  ->  ( vol * `
 A )  e.  RR )
25 simplll 735 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  ->  A  e.  dom  vol )
2620adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR )
2726rexrd 9134 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR* )
28 simpr 448 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )
293ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  x  e.  RR )  ->  B  e.  RR )
3029rexrd 9134 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  x  e.  RR )  ->  B  e.  RR* )
315ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  x  e.  RR )  ->  0  <_  B
)
32 elxrge0 11008 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( B  e.  ( 0 [,] 
+oo )  <->  ( B  e.  RR*  /\  0  <_  B ) )
3330, 31, 32sylanbrc 646 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  x  e.  RR )  ->  B  e.  ( 0 [,]  +oo )
)
34 0xr 9131 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  0  e.  RR*
35 0le0 10081 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  0  <_  0
36 elxrge0 11008 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( 0  e.  ( 0 [,] 
+oo )  <->  ( 0  e.  RR*  /\  0  <_  0 ) )
3734, 35, 36mpbir2an 887 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  0  e.  ( 0 [,]  +oo )
38 ifcl 3775 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( B  e.  ( 0 [,]  +oo )  /\  0  e.  ( 0 [,]  +oo ) )  ->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 )  e.  ( 0 [,] 
+oo ) )
3933, 37, 38sylancl 644 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  x  e.  RR )  ->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
40 eqid 2436 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )
4139, 40fmptd 5893 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
4241adantr 452 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
43 itg2ge0 19627 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo )  ->  0  <_  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) )
4442, 43syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  0  <_  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) )
4528, 44ge0p1rpd 10674 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  e.  RR+ )
4645, 19rpdivcld 10665 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR+ )
4746rpge0d 10652 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  0  <_  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )
4847adantr 452 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
0  <_  ( (
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )
4914breq2d 4224 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol `  A
)  <->  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) ) )
5049biimpar 472 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol `  A
) )
51 iccssxr 10993 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0 [,]  +oo )  C_  RR*
52 volf 19425 . . . . . . . . . . . . 13  |-  vol : dom  vol --> ( 0 [,] 
+oo )
5352ffvelrni 5869 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  A )  e.  ( 0 [,] 
+oo ) )
5451, 53sseldi 3346 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  dom  vol  ->  ( vol `  A )  e.  RR* )
5525, 54syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( vol `  A
)  e.  RR* )
56 elicc1 10960 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  ( vol `  A )  e. 
RR* )  ->  (
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  ( 0 [,] ( vol `  A
) )  <->  ( (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR*  /\  0  <_  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol `  A
) ) ) )
5734, 55, 56sylancr 645 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  ( 0 [,] ( vol `  A
) )  <->  ( (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR*  /\  0  <_  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol `  A
) ) ) )
5827, 48, 50, 57mpbir3and 1137 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  ( 0 [,] ( vol `  A
) ) )
59 volivth 19499 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  ( 0 [,] ( vol `  A
) ) )  ->  E. z  e.  dom  vol ( z  C_  A  /\  ( vol `  z
)  =  ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) )
6025, 58, 59syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  ->  E. z  e.  dom  vol ( z  C_  A  /\  ( vol `  z
)  =  ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) )
6160ex 424 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A )  ->  E. z  e.  dom  vol ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )
62 simprl 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
z  e.  dom  vol )
63 simprrr 742 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( vol `  z
)  =  ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )
6420adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR )
6563, 64eqeltrd 2510 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( vol `  z
)  e.  RR )
663ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  B  e.  RR )
6766adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  ->  B  e.  RR )
6819adantr 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  ->  B  e.  RR+ )
6968rpge0d 10652 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
0  <_  B )
7067, 69, 7sylanbrc 646 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  ->  B  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
71 itg2const 19632 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  dom  vol  /\  ( vol `  z
)  e.  RR  /\  B  e.  ( 0 [,)  +oo ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) )  =  ( B  x.  ( vol `  z ) ) )
7262, 65, 70, 71syl3anc 1184 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) )  =  ( B  x.  ( vol `  z ) ) )
7363oveq2d 6097 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( B  x.  ( vol `  z ) )  =  ( B  x.  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) )
7418recnd 9114 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  e.  CC )
7566recnd 9114 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  B  e.  CC )
76 rpne0 10627 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( B  e.  RR+  ->  B  =/=  0 )
7776ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  B  =/=  0
)
7874, 75, 77divcan2d 9792 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( B  x.  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  =  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 ) )
7978adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( B  x.  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  =  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 ) )
8072, 73, 793eqtrd 2472 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) )  =  ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 ) )
813adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  B  e.  RR )
8281rexrd 9134 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  B  e.  RR* )
835adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  0  <_  B )
8482, 83, 32sylanbrc 646 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  B  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
85 ifcl 3775 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( B  e.  ( 0 [,]  +oo )  /\  0  e.  ( 0 [,]  +oo ) )  ->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  e.  ( 0 [,] 
+oo ) )
8684, 37, 85sylancl 644 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  if ( x  e.  z ,  B , 
0 )  e.  ( 0 [,]  +oo )
)
8786adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  x  e.  RR )  ->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  e.  ( 0 [,]  +oo ) )
88 eqid 2436 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )
8987, 88fmptd 5893 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
9089ad2antrr 707 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
9142adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo ) )
92 simpl 444 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ ) )
93 simprl 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  dom  vol  /\  ( z  C_  A  /\  ( vol `  z
)  =  ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) )  ->  z  C_  A )
9481ad3antrrr 711 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  x  e.  z
)  ->  B  e.  RR )
9594leidd 9593 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  x  e.  z
)  ->  B  <_  B )
96 iftrue 3745 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  z  ->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  =  B )
9796adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  x  e.  z
)  ->  if (
x  e.  z ,  B ,  0 )  =  B )
98 simplr 732 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  ->  z  C_  A )
9998sselda 3348 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  x  e.  z
)  ->  x  e.  A )
100 iftrue 3745 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  A  ->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 )  =  B )
10199, 100syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  x  e.  z
)  ->  if (
x  e.  A ,  B ,  0 )  =  B )
10295, 97, 1013brtr4d 4242 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  x  e.  z
)  ->  if (
x  e.  z ,  B ,  0 )  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )
103 iffalse 3746 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( -.  x  e.  z  ->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  =  0 )
104103adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  -.  x  e.  z )  ->  if (
x  e.  z ,  B ,  0 )  =  0 )
105 breq2 4216 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( B  =  if ( x  e.  A ,  B ,  0 )  -> 
( 0  <_  B  <->  0  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
106 breq2 4216 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( 0  =  if ( x  e.  A ,  B ,  0 )  -> 
( 0  <_  0  <->  0  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
107105, 106ifboth 3770 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( 0  <_  B  /\  0  <_  0 )  -> 
0  <_  if (
x  e.  A ,  B ,  0 ) )
10883, 35, 107sylancl 644 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  0  <_  if (
x  e.  A ,  B ,  0 ) )
109108ad3antrrr 711 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  -.  x  e.  z )  ->  0  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )
110104, 109eqbrtrd 4232 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  /\  -.  x  e.  z )  ->  if (
x  e.  z ,  B ,  0 )  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )
111102, 110pm2.61dan 767 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A )  /\  x  e.  RR )  ->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )
112111ralrimiva 2789 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A
)  ->  A. x  e.  RR  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )
113 reex 9081 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  RR  e.  _V
114113a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  RR  e.  _V )
115 eqidd 2437 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) )
116 eqidd 2437 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
117114, 87, 39, 115, 116ofrfval2 6323 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  o R  <_  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )  <->  A. x  e.  RR  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  <_  if (
x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
118117biimpar 472 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  A. x  e.  RR  if ( x  e.  z ,  B ,  0 )  <_  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) )  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  o R  <_  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
119112, 118syldan 457 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  z  C_  A
)  ->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  o R  <_  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
12092, 93, 119syl2an 464 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  o R  <_  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )
121 itg2le 19631 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo )  /\  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) : RR --> ( 0 [,]  +oo )  /\  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) )  o R  <_  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) )  <_ 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) )
12290, 91, 120, 121syl3anc 1184 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  z ,  B ,  0 ) ) )  <_  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) )
12380, 122eqbrtrrd 4234 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  <_  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) )
124 ltp1 9848 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR  ->  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  <  (
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 ) )
125124ad2antlr 708 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  <  (
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 ) )
126 simplr 732 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )
12717ad2antlr 708 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  e.  RR )
128126, 127ltnled 9220 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  <  (
( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  <->  -.  ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  <_  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) ) )
129125, 128mpbid 202 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  ->  -.  ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  <_  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) ) )
130123, 129pm2.21dd 101 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( z  e. 
dom  vol  /\  ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) ) ) )  -> 
( vol * `  A )  e.  RR )
131130rexlimdvaa 2831 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( E. z  e.  dom  vol ( z 
C_  A  /\  ( vol `  z )  =  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B ) )  ->  ( vol * `
 A )  e.  RR ) )
13261, 131syld 42 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A )  ->  ( vol * `  A )  e.  RR ) )
133132imp 419 . . . 4  |-  ( ( ( ( A  e. 
dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) )  -> 
( vol * `  A )  e.  RR )
13454ad2antrr 707 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( vol `  A
)  e.  RR* )
13514, 134eqeltrrd 2511 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( vol * `  A )  e.  RR* )
13620rexrd 9134 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR* )
137 xrletri 10744 . . . . 5  |-  ( ( ( vol * `  A )  e.  RR*  /\  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  e.  RR* )  ->  (
( vol * `  A )  <_  (
( ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  \/  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) ) )
138135, 136, 137syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( ( vol
* `  A )  <_  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  \/  ( ( ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  +  1 )  /  B )  <_  ( vol * `  A ) ) )
13924, 133, 138mpjaodan 762 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( vol * `  A )  e.  RR )
14014, 139eqeltrd 2510 . 2  |-  ( ( ( A  e.  dom  vol 
/\  B  e.  RR+ )  /\  ( S.2 `  (
x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR )  ->  ( vol `  A
)  e.  RR )
14112, 140impbida 806 1  |-  ( ( A  e.  dom  vol  /\  B  e.  RR+ )  ->  ( ( vol `  A
)  e.  RR  <->  ( S.2 `  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  e.  RR ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 177    \/ wo 358    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1652    e. wcel 1725    =/= wne 2599   A.wral 2705   E.wrex 2706   _Vcvv 2956    C_ wss 3320   ifcif 3739   class class class wbr 4212    e. cmpt 4266   dom cdm 4878   -->wf 5450   ` cfv 5454  (class class class)co 6081    o Rcofr 6304   RRcr 8989   0cc0 8990   1c1 8991    + caddc 8993    x. cmul 8995    +oocpnf 9117   RR*cxr 9119    < clt 9120    <_ cle 9121    / cdiv 9677   RR+crp 10612   [,)cico 10918   [,]cicc 10919   vol *covol 19359   volcvol 19360   S.2citg2 19508
This theorem is referenced by:  itg2gt0  19652
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2417  ax-rep 4320  ax-sep 4330  ax-nul 4338  ax-pow 4377  ax-pr 4403  ax-un 4701  ax-inf2 7596  ax-cc 8315  ax-cnex 9046  ax-resscn 9047  ax-1cn 9048  ax-icn 9049  ax-addcl 9050  ax-addrcl 9051  ax-mulcl 9052  ax-mulrcl 9053  ax-mulcom 9054  ax-addass 9055  ax-mulass 9056  ax-distr 9057  ax-i2m1 9058  ax-1ne0 9059  ax-1rid 9060  ax-rnegex 9061  ax-rrecex 9062  ax-cnre 9063  ax-pre-lttri 9064  ax-pre-lttrn 9065  ax-pre-ltadd 9066  ax-pre-mulgt0 9067  ax-pre-sup 9068  ax-addf 9069
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2285  df-mo 2286  df-clab 2423  df-cleq 2429  df-clel 2432  df-nfc 2561  df-ne 2601  df-nel 2602  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2958  df-sbc 3162  df-csb 3252  df-dif 3323  df-un 3325  df-in 3327  df-ss 3334  df-pss 3336  df-nul 3629  df-if 3740  df-pw 3801  df-sn 3820  df-pr 3821  df-tp 3822  df-op 3823  df-uni 4016  df-int 4051  df-iun 4095  df-disj 4183  df-br 4213  df-opab 4267  df-mpt 4268  df-tr 4303  df-eprel 4494  df-id 4498  df-po 4503  df-so 4504  df-fr 4541  df-se 4542  df-we 4543  df-ord 4584  df-on 4585  df-lim 4586  df-suc 4587  df-om 4846  df-xp 4884  df-rel 4885  df-cnv 4886  df-co 4887  df-dm 4888  df-rn 4889  df-res 4890  df-ima 4891  df-iota 5418  df-fun 5456  df-fn 5457  df-f 5458  df-f1 5459  df-fo 5460  df-f1o 5461  df-fv 5462  df-isom 5463  df-ov 6084  df-oprab 6085  df-mpt2 6086  df-of 6305  df-ofr 6306  df-1st 6349  df-2nd 6350  df-riota 6549  df-recs 6633  df-rdg 6668  df-1o 6724  df-2o 6725  df-oadd 6728  df-er 6905  df-map 7020  df-pm 7021  df-en 7110  df-dom 7111  df-sdom 7112  df-fin 7113  df-fi 7416  df-sup 7446  df-oi 7479  df-card 7826  df-cda 8048  df-pnf 9122  df-mnf 9123  df-xr 9124  df-ltxr 9125  df-le 9126  df-sub 9293  df-neg 9294  df-div 9678  df-nn 10001  df-2 10058  df-3 10059  df-n0 10222  df-z 10283  df-uz 10489  df-q 10575  df-rp 10613  df-xneg 10710  df-xadd 10711  df-xmul 10712  df-ioo 10920  df-ico 10922  df-icc 10923  df-fz 11044  df-fzo 11136  df-fl 11202  df-seq 11324  df-exp 11383  df-hash 11619  df-cj 11904  df-re 11905  df-im 11906  df-sqr 12040  df-abs 12041  df-clim 12282  df-rlim 12283  df-sum 12480  df-rest 13650  df-topgen 13667  df-psmet 16694  df-xmet 16695  df-met 16696  df-bl 16697  df-mopn 16698  df-top 16963  df-bases 16965  df-topon 16966  df-cmp 17450  df-cncf 18908  df-ovol 19361  df-vol 19362  df-mbf 19512  df-itg1 19513  df-itg2 19514  df-0p 19562
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