[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s : Set α
x : F
⊢ ↑(weightedSMul μ s) x = ENNReal.toReal (↑↑μ s) • x
[PROOFSTEP]
simp [weightedSMul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ : Measure α
m : MeasurableSpace α
⊢ weightedSMul 0 = 0
[PROOFSTEP]
ext1
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ : Measure α
m : MeasurableSpace α
x✝ : Set α
⊢ weightedSMul 0 x✝ = OfNat.ofNat 0 x✝
[PROOFSTEP]
simp [weightedSMul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
⊢ weightedSMul μ ∅ = 0
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
x : F
⊢ ↑(weightedSMul μ ∅) x = ↑0 x
[PROOFSTEP]
rw [weightedSMul_apply]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
x : F
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ ∅) • x = ↑0 x
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ ν : Measure α
s : Set α
hμs : ↑↑μ s ≠ ⊤
hνs : ↑↑ν s ≠ ⊤
⊢ weightedSMul (μ + ν) s = weightedSMul μ s + weightedSMul ν s
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ ν : Measure α
s : Set α
hμs : ↑↑μ s ≠ ⊤
hνs : ↑↑ν s ≠ ⊤
x : F
⊢ ↑(weightedSMul (μ + ν) s) x = ↑(weightedSMul μ s + weightedSMul ν s) x
[PROOFSTEP]
push_cast
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ ν : Measure α
s : Set α
hμs : ↑↑μ s ≠ ⊤
hνs : ↑↑ν s ≠ ⊤
x : F
⊢ ↑(weightedSMul (μ + ν) s) x = (↑(weightedSMul μ s) + ↑(weightedSMul ν s)) x
[PROOFSTEP]
simp_rw [Pi.add_apply, weightedSMul_apply]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ ν : Measure α
s : Set α
hμs : ↑↑μ s ≠ ⊤
hνs : ↑↑ν s ≠ ⊤
x : F
⊢ ENNReal.toReal (↑↑(μ + ν) s) • x = ENNReal.toReal (↑↑μ s) • x + ENNReal.toReal (↑↑ν s) • x
[PROOFSTEP]
push_cast
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ ν : Measure α
s : Set α
hμs : ↑↑μ s ≠ ⊤
hνs : ↑↑ν s ≠ ⊤
x : F
⊢ ENNReal.toReal ((↑↑μ + ↑↑ν) s) • x = ENNReal.toReal (↑↑μ s) • x + ENNReal.toReal (↑↑ν s) • x
[PROOFSTEP]
rw [Pi.add_apply, ENNReal.toReal_add hμs hνs, add_smul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
c : ℝ≥0∞
s : Set α
⊢ weightedSMul (c • μ) s = ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
c : ℝ≥0∞
s : Set α
x : F
⊢ ↑(weightedSMul (c • μ) s) x = ↑(ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s) x
[PROOFSTEP]
push_cast
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
c : ℝ≥0∞
s : Set α
x : F
⊢ ↑(weightedSMul (c • μ) s) x = (ENNReal.toReal c • ↑(weightedSMul μ s)) x
[PROOFSTEP]
simp_rw [Pi.smul_apply, weightedSMul_apply]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
c : ℝ≥0∞
s : Set α
x : F
⊢ ENNReal.toReal (↑↑(c • μ) s) • x = ENNReal.toReal c • ENNReal.toReal (↑↑μ s) • x
[PROOFSTEP]
push_cast
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
c : ℝ≥0∞
s : Set α
x : F
⊢ ENNReal.toReal ((c • ↑↑μ) s) • x = ENNReal.toReal c • ENNReal.toReal (↑↑μ s) • x
[PROOFSTEP]
simp_rw [Pi.smul_apply, smul_eq_mul, toReal_mul, smul_smul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s t : Set α
hst : ↑↑μ s = ↑↑μ t
⊢ weightedSMul μ s = weightedSMul μ t
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s t : Set α
hst : ↑↑μ s = ↑↑μ t
x : F
⊢ ↑(weightedSMul μ s) x = ↑(weightedSMul μ t) x
[PROOFSTEP]
simp_rw [weightedSMul_apply]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s t : Set α
hst : ↑↑μ s = ↑↑μ t
x : F
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ s) • x = ENNReal.toReal (↑↑μ t) • x
[PROOFSTEP]
congr 2
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s : Set α
h_zero : ↑↑μ s = 0
⊢ weightedSMul μ s = 0
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s : Set α
h_zero : ↑↑μ s = 0
x : F
⊢ ↑(weightedSMul μ s) x = ↑0 x
[PROOFSTEP]
rw [weightedSMul_apply, h_zero]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s : Set α
h_zero : ↑↑μ s = 0
x : F
⊢ ENNReal.toReal 0 • x = ↑0 x
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s t : Set α
ht : MeasurableSet t
hs_finite : ↑↑μ s ≠ ⊤
ht_finite : ↑↑μ t ≠ ⊤
h_inter : s ∩ t = ∅
⊢ weightedSMul μ (s ∪ t) = weightedSMul μ s + weightedSMul μ t
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s t : Set α
ht : MeasurableSet t
hs_finite : ↑↑μ s ≠ ⊤
ht_finite : ↑↑μ t ≠ ⊤
h_inter : s ∩ t = ∅
x : F
⊢ ↑(weightedSMul μ (s ∪ t)) x = ↑(weightedSMul μ s + weightedSMul μ t) x
[PROOFSTEP]
simp_rw [add_apply, weightedSMul_apply, measure_union (Set.disjoint_iff_inter_eq_empty.mpr h_inter) ht,
  ENNReal.toReal_add hs_finite ht_finite, add_smul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : NormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 F
c : 𝕜
s : Set α
x : F
⊢ ↑(weightedSMul μ s) (c • x) = c • ↑(weightedSMul μ s) x
[PROOFSTEP]
simp_rw [weightedSMul_apply, smul_comm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s : Set α
x : ℝ
hx : 0 ≤ x
⊢ 0 ≤ ↑(weightedSMul μ s) x
[PROOFSTEP]
simp only [weightedSMul, Algebra.id.smul_eq_mul, coe_smul', id.def, coe_id', Pi.smul_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
s : Set α
x : ℝ
hx : 0 ≤ x
⊢ 0 ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ s) * x
[PROOFSTEP]
exact mul_nonneg toReal_nonneg hx
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
⊢ map norm (posPart f) = posPart f
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case H
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
a✝ : α
⊢ ↑(map norm (posPart f)) a✝ = ↑(posPart f) a✝
[PROOFSTEP]
rw [map_apply, Real.norm_eq_abs, abs_of_nonneg]
[GOAL]
case H
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
a✝ : α
⊢ 0 ≤ ↑(posPart f) a✝
[PROOFSTEP]
exact le_max_right _ _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
⊢ map norm (negPart f) = negPart f
[PROOFSTEP]
rw [negPart]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
⊢ map norm (posPart (-f)) = posPart (-f)
[PROOFSTEP]
exact posPart_map_norm _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
⊢ posPart f - negPart f = f
[PROOFSTEP]
simp only [posPart, negPart]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
⊢ map (fun b => max b 0) f - map (fun b => max b 0) (-f) = f
[PROOFSTEP]
ext a
[GOAL]
case H
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
a : α
⊢ ↑(map (fun b => max b 0) f - map (fun b => max b 0) (-f)) a = ↑f a
[PROOFSTEP]
rw [coe_sub]
[GOAL]
case H
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝² : LinearOrder E
inst✝¹ : Zero E
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α →ₛ ℝ
a : α
⊢ (↑(map (fun b => max b 0) f) - ↑(map (fun b => max b 0) (-f))) a = ↑f a
[PROOFSTEP]
exact max_zero_sub_eq_self (f a)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ F
⊢ integral μ f = ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
simp [integral, setToSimpleFunc, weightedSMul_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
⊢ integral μ f = ∑ x in filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f), ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
rw [integral_def, setToSimpleFunc_eq_sum_filter]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
⊢ ∑ x in filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f), ↑(weightedSMul μ (↑f ⁻¹' {x})) x =
    ∑ x in filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f), ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
simp_rw [weightedSMul_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
⊢ ∑ x in filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f), ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x =
    ∑ x in filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f), ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
congr
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
⊢ integral μ f = ∑ x in s, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.integral_eq_sum_filter, Finset.sum_subset hs]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
⊢ ∀ (x : F), x ∈ s → ¬x ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) → ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = 0
[PROOFSTEP]
rintro x - hx
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx : ¬x ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f)
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = 0
[PROOFSTEP]
rw [Finset.mem_filter, not_and_or, Ne.def, Classical.not_not] at hx
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx : ¬x ∈ SimpleFunc.range f ∨ x = 0
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = 0
[PROOFSTEP]
rcases hx.symm with (rfl | hx)
[GOAL]
case inl
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
hx : ¬0 ∈ SimpleFunc.range f ∨ 0 = 0
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {0})) • 0 = 0
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx✝ : ¬x ∈ SimpleFunc.range f ∨ x = 0
hx : ¬x ∈ SimpleFunc.range f
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = 0
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.mem_range] at hx
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx✝ : ¬x ∈ SimpleFunc.range f ∨ x = 0
hx : ¬x ∈ Set.range ↑f
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = 0
[PROOFSTEP]
simp only [Set.mem_range, not_exists] at hx
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx✝ : ¬x ∈ SimpleFunc.range f ∨ x = 0
hx : ∀ (x_1 : α), ¬↑f x_1 = x
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = 0
[PROOFSTEP]
rw [preimage_eq_empty]
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx✝ : ¬x ∈ SimpleFunc.range f ∨ x = 0
hx : ∀ (x_1 : α), ¬↑f x_1 = x
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ ∅) • x = 0
[PROOFSTEP]
simp [Set.disjoint_singleton_left, hx]
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedAddCommGroup F'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : DecidablePred fun x => x ≠ 0
f : α →ₛ F
s : Finset F
hs : filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f) ⊆ s
x : F
hx✝ : ¬x ∈ SimpleFunc.range f ∨ x = 0
hx : ∀ (x_1 : α), ¬↑f x_1 = x
⊢ Disjoint {x} (Set.range ↑f)
[PROOFSTEP]
simp [Set.disjoint_singleton_left, hx]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
y : F
⊢ integral μ (const α y) = ENNReal.toReal (↑↑μ Set.univ) • y
[PROOFSTEP]
classical calc
  (const α y).integral μ = ∑ z in { y }, (μ (const α y ⁻¹' { z })).toReal • z :=
    integral_eq_sum_of_subset <| (filter_subset _ _).trans (range_const_subset _ _)
  _ = (μ univ).toReal • y := by
    simp [Set.preimage]
      -- Porting note: added `Set.preimage`
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
y : F
⊢ integral μ (const α y) = ENNReal.toReal (↑↑μ Set.univ) • y
[PROOFSTEP]
calc
  (const α y).integral μ = ∑ z in { y }, (μ (const α y ⁻¹' { z })).toReal • z :=
    integral_eq_sum_of_subset <| (filter_subset _ _).trans (range_const_subset _ _)
  _ = (μ univ).toReal • y := by
    simp [Set.preimage]
      -- Porting note: added `Set.preimage`
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
y : F
⊢ ∑ z in {y}, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(const α y) ⁻¹' {z})) • z = ENNReal.toReal (↑↑μ Set.univ) • y
[PROOFSTEP]
simp [Set.preimage]
  -- Porting note: added `Set.preimage`
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
⊢ integral μ (piecewise s hs f 0) = integral (Measure.restrict μ s) f
[PROOFSTEP]
classical
refine' (integral_eq_sum_of_subset _).trans ((sum_congr rfl fun y hy => _).trans (integral_eq_sum_filter _ _).symm)
· intro y hy
  simp only [mem_filter, mem_range, coe_piecewise, coe_zero, piecewise_eq_indicator, mem_range_indicator] at *
  rcases hy with ⟨⟨rfl, -⟩ | ⟨x, -, rfl⟩, h₀⟩
  exacts [(h₀ rfl).elim, ⟨Set.mem_range_self _, h₀⟩]
· dsimp
  rw [Set.piecewise_eq_indicator, indicator_preimage_of_not_mem, Measure.restrict_apply (f.measurableSet_preimage _)]
  exact fun h₀ => (mem_filter.1 hy).2 (Eq.symm h₀)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
⊢ integral μ (piecewise s hs f 0) = integral (Measure.restrict μ s) f
[PROOFSTEP]
refine' (integral_eq_sum_of_subset _).trans ((sum_congr rfl fun y hy => _).trans (integral_eq_sum_filter _ _).symm)
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
⊢ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range (piecewise s hs f 0)) ⊆ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f)
[PROOFSTEP]
intro y hy
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
y : F
hy : y ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range (piecewise s hs f 0))
⊢ y ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f)
[PROOFSTEP]
simp only [mem_filter, mem_range, coe_piecewise, coe_zero, piecewise_eq_indicator, mem_range_indicator] at *
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
y : F
hy : (y = 0 ∧ s ≠ Set.univ ∨ y ∈ ↑f '' s) ∧ y ≠ 0
⊢ y ∈ Set.range ↑f ∧ y ≠ 0
[PROOFSTEP]
rcases hy with ⟨⟨rfl, -⟩ | ⟨x, -, rfl⟩, h₀⟩
[GOAL]
case refine'_1.intro.inl.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
h₀ : 0 ≠ 0
⊢ 0 ∈ Set.range ↑f ∧ 0 ≠ 0
case refine'_1.intro.inr.intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : α
h₀ : ↑f x ≠ 0
⊢ ↑f x ∈ Set.range ↑f ∧ ↑f x ≠ 0
[PROOFSTEP]
exacts [(h₀ rfl).elim, ⟨Set.mem_range_self _, h₀⟩]
[GOAL]
case refine'_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
y : F
hy : y ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f)
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(piecewise s hs f 0) ⁻¹' {y})) • y = ENNReal.toReal (↑↑(Measure.restrict μ s) (↑f ⁻¹' {y})) • y
[PROOFSTEP]
dsimp
[GOAL]
case refine'_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
y : F
hy : y ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f)
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (Set.piecewise s (↑f) 0 ⁻¹' {y})) • y = ENNReal.toReal (↑↑(Measure.restrict μ s) (↑f ⁻¹' {y})) • y
[PROOFSTEP]
rw [Set.piecewise_eq_indicator, indicator_preimage_of_not_mem, Measure.restrict_apply (f.measurableSet_preimage _)]
[GOAL]
case refine'_2.ht
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α →ₛ F
μ : Measure α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
y : F
hy : y ∈ filter (fun x => x ≠ 0) (SimpleFunc.range f)
⊢ ¬0 ∈ {y}
[PROOFSTEP]
exact fun h₀ => (mem_filter.1 hy).2 (Eq.symm h₀)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
⊢ integral μ (map (ENNReal.toReal ∘ g) f) = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), g (↑f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have hf' : f.FinMeasSupp μ := integrable_iff_finMeasSupp.1 hf
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
⊢ integral μ (map (ENNReal.toReal ∘ g) f) = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), g (↑f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp only [← map_apply g f, lintegral_eq_lintegral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
⊢ integral μ (map (ENNReal.toReal ∘ g) f) = ENNReal.toReal (lintegral (map g f) μ)
[PROOFSTEP]
rw [map_integral f _ hf, map_lintegral, ENNReal.toReal_sum]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
⊢ ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • (ENNReal.toReal ∘ g) x =
    ∑ a in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (g a * ↑↑μ (↑f ⁻¹' {a}))
[PROOFSTEP]
refine'
  Finset.sum_congr rfl fun b _ =>
    _
      -- Porting note: added `Function.comp_apply`
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
b : E
x✝ : b ∈ SimpleFunc.range f
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {b})) • (ENNReal.toReal ∘ g) b = ENNReal.toReal (g b * ↑↑μ (↑f ⁻¹' {b}))
[PROOFSTEP]
rw [smul_eq_mul, toReal_mul, mul_comm, Function.comp_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
⊢ ∀ (a : E), a ∈ SimpleFunc.range f → g a * ↑↑μ (↑f ⁻¹' {a}) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
rintro a -
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
a : E
⊢ g a * ↑↑μ (↑f ⁻¹' {a}) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
by_cases a0 : a = 0
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
a : E
a0 : a = 0
⊢ g a * ↑↑μ (↑f ⁻¹' {a}) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
rw [a0, hg0, zero_mul]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
a : E
a0 : a = 0
⊢ 0 ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exact WithTop.zero_ne_top
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
a : E
a0 : ¬a = 0
⊢ g a * ↑↑μ (↑f ⁻¹' {a}) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
apply mul_ne_top (ht a) (hf'.meas_preimage_singleton_ne_zero a0).ne
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α →ₛ E
g : E → ℝ≥0∞
hf : Integrable ↑f
hg0 : g 0 = 0
ht : ∀ (b : E), g b ≠ ⊤
hf' : SimpleFunc.FinMeasSupp f μ
⊢ (ENNReal.toReal ∘ g) 0 = 0
[PROOFSTEP]
simp [hg0]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ ℝ
hf : Integrable ↑f
h_pos : 0 ≤ᵐ[μ] ↑f
⊢ integral μ f = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (↑f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have : f =ᵐ[μ] f.map (ENNReal.toReal ∘ ENNReal.ofReal) := h_pos.mono fun a h => (ENNReal.toReal_ofReal h).symm
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ ℝ
hf : Integrable ↑f
h_pos : 0 ≤ᵐ[μ] ↑f
this : ↑f =ᵐ[μ] ↑(map (ENNReal.toReal ∘ ENNReal.ofReal) f)
⊢ integral μ f = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (↑f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [← integral_eq_lintegral' hf]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ ℝ
hf : Integrable ↑f
h_pos : 0 ≤ᵐ[μ] ↑f
this : ↑f =ᵐ[μ] ↑(map (ENNReal.toReal ∘ ENNReal.ofReal) f)
⊢ integral μ f = integral μ (map (ENNReal.toReal ∘ ENNReal.ofReal) f)
case hg0
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ ℝ
hf : Integrable ↑f
h_pos : 0 ≤ᵐ[μ] ↑f
this : ↑f =ᵐ[μ] ↑(map (ENNReal.toReal ∘ ENNReal.ofReal) f)
⊢ ENNReal.ofReal 0 = 0
case ht
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ ℝ
hf : Integrable ↑f
h_pos : 0 ≤ᵐ[μ] ↑f
this : ↑f =ᵐ[μ] ↑(map (ENNReal.toReal ∘ ENNReal.ofReal) f)
⊢ ∀ (b : ℝ), ENNReal.ofReal b ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exacts [integral_congr hf this, ENNReal.ofReal_zero, fun b => ENNReal.ofReal_ne_top]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
hT_norm : ∀ (s : Set α), MeasurableSet s → ↑↑μ s < ⊤ → ‖T s‖ ≤ C * ENNReal.toReal (↑↑μ s)
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
⊢ C * ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) * ‖x‖ = C * integral μ (map norm f)
[PROOFSTEP]
rw [map_integral f norm hf norm_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
hT_norm : ∀ (s : Set α), MeasurableSet s → ↑↑μ s < ⊤ → ‖T s‖ ≤ C * ENNReal.toReal (↑↑μ s)
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
⊢ C * ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) * ‖x‖ =
    C * ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • ‖x‖
[PROOFSTEP]
simp_rw [smul_eq_mul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
⊢ ‖integral μ f‖ ≤ integral μ (map norm f)
[PROOFSTEP]
refine' (norm_setToSimpleFunc_le_integral_norm _ (fun s _ _ => _) hf).trans (one_mul _).le
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
s : Set α
x✝¹ : MeasurableSet s
x✝ : ↑↑μ s < ⊤
⊢ ‖weightedSMul μ s‖ ≤ 1 * ENNReal.toReal (↑↑μ s)
[PROOFSTEP]
exact (norm_weightedSMul_le s).trans (one_mul _).symm.le
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
ν : Measure α
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
⊢ integral (μ + ν) f = integral μ f + integral ν f
[PROOFSTEP]
simp_rw [integral_def]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
ν : Measure α
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
⊢ setToSimpleFunc (weightedSMul (μ + ν)) f = setToSimpleFunc (weightedSMul μ) f + setToSimpleFunc (weightedSMul ν) f
[PROOFSTEP]
refine' setToSimpleFunc_add_left' (weightedSMul μ) (weightedSMul ν) (weightedSMul (μ + ν)) (fun s _ hμνs => _) hf
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
ν : Measure α
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
s : Set α
x✝ : MeasurableSet s
hμνs : ↑↑(μ + ν) s < ⊤
⊢ weightedSMul (μ + ν) s = weightedSMul μ s + weightedSMul ν s
[PROOFSTEP]
rw [lt_top_iff_ne_top, Measure.coe_add, Pi.add_apply, ENNReal.add_ne_top] at hμνs
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
p : ℝ≥0∞
G : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F'
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : NormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
ν : Measure α
f : α →ₛ E
hf : Integrable ↑f
s : Set α
x✝ : MeasurableSet s
hμνs : ↑↑μ s ≠ ⊤ ∧ ↑↑ν s ≠ ⊤
⊢ weightedSMul (μ + ν) s = weightedSMul μ s + weightedSMul ν s
[PROOFSTEP]
rw [weightedSMul_add_measure _ _ hμνs.1 hμνs.2]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ‖f‖ = SimpleFunc.integral μ (SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
rw [norm_eq_sum_mul f, (toSimpleFunc f).map_integral norm (SimpleFunc.integrable f) norm_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ∑ x in SimpleFunc.range (toSimpleFunc f), ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(toSimpleFunc f) ⁻¹' {x})) * ‖x‖ =
    ∑ x in SimpleFunc.range (toSimpleFunc f), ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(toSimpleFunc f) ⁻¹' {x})) • ‖x‖
[PROOFSTEP]
simp_rw [smul_eq_mul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ Lp.posPart ↑f ∈ simpleFunc ℝ 1 μ
[PROOFSTEP]
rcases f with ⟨f, s, hsf⟩
[GOAL]
case mk.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
s : α →ₛ ℝ
hsf : AEEqFun.mk ↑s (_ : AEStronglyMeasurable (↑s) μ) = ↑f
⊢ Lp.posPart ↑{ val := f, property := (_ : ∃ s, AEEqFun.mk ↑s (_ : AEStronglyMeasurable (↑s) μ) = ↑f) } ∈
    simpleFunc ℝ 1 μ
[PROOFSTEP]
use s.posPart
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
s : α →ₛ ℝ
hsf : AEEqFun.mk ↑s (_ : AEStronglyMeasurable (↑s) μ) = ↑f
⊢ AEEqFun.mk ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart s)
      (_ : AEStronglyMeasurable (↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart s)) μ) =
    ↑(Lp.posPart ↑{ val := f, property := (_ : ∃ s, AEEqFun.mk ↑s (_ : AEStronglyMeasurable (↑s) μ) = ↑f) })
[PROOFSTEP]
simp only [Subtype.coe_mk, Lp.coe_posPart, ← hsf, AEEqFun.posPart_mk, SimpleFunc.coe_map, mk_eq_mk]
  -- Porting note: added
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
s : α →ₛ ℝ
hsf : AEEqFun.mk ↑s (_ : AEStronglyMeasurable (↑s) μ) = ↑f
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart s) =ᵐ[μ] fun x => max (↑s x) 0
[PROOFSTEP]
simp [SimpleFunc.posPart, Function.comp, EventuallyEq.rfl]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedField 𝕜
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
h_pos : 0 ≤ᵐ[μ] ↑(toSimpleFunc f)
⊢ integral f = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (↑(toSimpleFunc f) a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral, SimpleFunc.integral_eq_lintegral (SimpleFunc.integrable f) h_pos]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedField 𝕜
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ‖integral f‖ ≤ ‖f‖
[PROOFSTEP]
rw [integral, norm_eq_integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedField 𝕜
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ‖MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ (toSimpleFunc f)‖ ≤
    MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ (SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
exact (toSimpleFunc f).norm_integral_le_integral_norm (SimpleFunc.integrable f)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ‖f‖ ≤ 1 * ‖f‖
[PROOFSTEP]
rw [one_mul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ‖↑{
            toAddHom :=
              { toFun := integral,
                map_add' := (_ : ∀ (f g : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }), integral (f + g) = integral f + integral g) },
            map_smul' := (_ : ∀ (c : ℝ) (f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }), integral (c • f) = c • integral f) }
        f‖ ≤
    1 * ‖f‖
[PROOFSTEP]
rw [one_mul]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ‖↑{
            toAddHom :=
              { toFun := integral,
                map_add' := (_ : ∀ (f g : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }), integral (f + g) = integral f + integral g) },
            map_smul' := (_ : ∀ (c : ℝ) (f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }), integral (c • f) = c • integral f) }
        f‖ ≤
    ‖f‖
[PROOFSTEP]
exact norm_integral_le_norm f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart f)) =ᵐ[μ] ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
have eq : ∀ a, (toSimpleFunc f).posPart a = max ((toSimpleFunc f) a) 0 := fun a => rfl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
eq : ∀ (a : α), ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart f)) =ᵐ[μ] ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
have ae_eq : ∀ᵐ a ∂μ, toSimpleFunc (posPart f) a = max ((toSimpleFunc f) a) 0 :=
  by
  filter_upwards [toSimpleFunc_eq_toFun (posPart f), Lp.coeFn_posPart (f : α →₁[μ] ℝ), toSimpleFunc_eq_toFun f] with _ _
    h₂ h₃
  convert h₂ using 1
    -- Porting note: added
  rw [h₃]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
eq : ∀ (a : α), ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
[PROOFSTEP]
filter_upwards [toSimpleFunc_eq_toFun (posPart f), Lp.coeFn_posPart (f : α →₁[μ] ℝ), toSimpleFunc_eq_toFun f] with _ _
  h₂ h₃
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
eq : ∀ (a : α), ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
a✝¹ : α
a✝ : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝¹ = ↑↑↑(posPart f) a✝¹
h₂ : ↑↑(Lp.posPart ↑f) a✝¹ = max (↑↑↑f a✝¹) 0
h₃ : ↑(toSimpleFunc f) a✝¹ = ↑↑↑f a✝¹
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝¹ = max (↑(toSimpleFunc f) a✝¹) 0
[PROOFSTEP]
convert h₂ using 1
  -- Porting note: added
[GOAL]
case h.e'_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
eq : ∀ (a : α), ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
a✝¹ : α
a✝ : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝¹ = ↑↑↑(posPart f) a✝¹
h₂ : ↑↑(Lp.posPart ↑f) a✝¹ = max (↑↑↑f a✝¹) 0
h₃ : ↑(toSimpleFunc f) a✝¹ = ↑↑↑f a✝¹
⊢ max (↑(toSimpleFunc f) a✝¹) 0 = max (↑↑↑f a✝¹) 0
[PROOFSTEP]
rw [h₃]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
eq : ∀ (a : α), ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
ae_eq : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart f)) =ᵐ[μ] ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
refine' ae_eq.mono fun a h => _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
eq : ∀ (a : α), ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
ae_eq : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
a : α
h : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a = max (↑(toSimpleFunc f) a) 0
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a
[PROOFSTEP]
rw [h, eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ ↑(toSimpleFunc (negPart f)) =ᵐ[μ] ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.negPart, MeasureTheory.SimpleFunc.negPart]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) =ᵐ[μ] ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (-toSimpleFunc f))
[PROOFSTEP]
filter_upwards [posPart_toSimpleFunc (-f), neg_toSimpleFunc f]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ ∀ (a : α),
    ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc (-f))) a →
      ↑(toSimpleFunc (-f)) a = (-↑(toSimpleFunc f)) a →
        ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (-toSimpleFunc f)) a
[PROOFSTEP]
intro a h₁ h₂
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a : α
h₁ : ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc (-f))) a
h₂ : ↑(toSimpleFunc (-f)) a = (-↑(toSimpleFunc f)) a
⊢ ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (-toSimpleFunc f)) a
[PROOFSTEP]
rw [h₁]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a : α
h₁ : ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc (-f))) a
h₂ : ↑(toSimpleFunc (-f)) a = (-↑(toSimpleFunc f)) a
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (-toSimpleFunc f)) a
[PROOFSTEP]
show max _ _ = max _ _
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a : α
h₁ : ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc (-f))) a
h₂ : ↑(toSimpleFunc (-f)) a = (-↑(toSimpleFunc f)) a
⊢ max (↑(toSimpleFunc (-f)) a) 0 = max (↑(-toSimpleFunc f) a) 0
[PROOFSTEP]
rw [h₂]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a : α
h₁ : ↑(toSimpleFunc (posPart (-f))) a = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc (-f))) a
h₂ : ↑(toSimpleFunc (-f)) a = (-↑(toSimpleFunc f)) a
⊢ max ((-↑(toSimpleFunc f)) a) 0 = max (↑(-toSimpleFunc f) a) 0
[PROOFSTEP]
rfl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ integral f = ‖posPart f‖ - ‖negPart f‖
[PROOFSTEP]
have ae_eq₁ : (toSimpleFunc f).posPart =ᵐ[μ] (toSimpleFunc (posPart f)).map norm :=
  by
  filter_upwards [posPart_toSimpleFunc f] with _ h
  rw [SimpleFunc.map_apply, h]
  conv_lhs =>
    rw [← SimpleFunc.posPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
      -- Convert things in `L¹` to their `SimpleFunc` counterpart
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
[PROOFSTEP]
filter_upwards [posPart_toSimpleFunc f] with _ h
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.map_apply, h]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ‖↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝‖
[PROOFSTEP]
conv_lhs =>
  rw [← SimpleFunc.posPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
    -- Convert things in `L¹` to their `SimpleFunc` counterpart
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
| ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← SimpleFunc.posPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
    -- Convert things in `L¹` to their `SimpleFunc` counterpart
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
| ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← SimpleFunc.posPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
    -- Convert things in `L¹` to their `SimpleFunc` counterpart
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (posPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
| ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← SimpleFunc.posPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
  -- Convert things in `L¹` to their `SimpleFunc` counterpart
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
⊢ integral f = ‖posPart f‖ - ‖negPart f‖
[PROOFSTEP]
have ae_eq₂ : (toSimpleFunc f).negPart =ᵐ[μ] (toSimpleFunc (negPart f)).map norm :=
  by
  filter_upwards [negPart_toSimpleFunc f] with _ h
  rw [SimpleFunc.map_apply, h]
  conv_lhs => rw [← SimpleFunc.negPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
[PROOFSTEP]
filter_upwards [negPart_toSimpleFunc f] with _ h
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (negPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.map_apply, h]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (negPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
⊢ ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ‖↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝‖
[PROOFSTEP]
conv_lhs => rw [← SimpleFunc.negPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (negPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
| ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← SimpleFunc.negPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (negPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
| ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← SimpleFunc.negPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
a✝ : α
h : ↑(toSimpleFunc (negPart f)) a✝ = ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
| ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← SimpleFunc.negPart_map_norm, SimpleFunc.map_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
⊢ integral f = ‖posPart f‖ - ‖negPart f‖
[PROOFSTEP]
rw [integral, norm_eq_integral, norm_eq_integral, ← SimpleFunc.integral_sub]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
⊢ MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ (toSimpleFunc f) =
    MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ
      (SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)) - SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
[PROOFSTEP]
show
  (toSimpleFunc f).integral μ = ((toSimpleFunc (posPart f)).map norm - (toSimpleFunc (negPart f)).map norm).integral μ
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
⊢ MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ (toSimpleFunc f) =
    MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ
      (SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)) - SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
[PROOFSTEP]
apply MeasureTheory.SimpleFunc.integral_congr (SimpleFunc.integrable f)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
⊢ ↑(toSimpleFunc f) =ᵐ[μ]
    ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)) - SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
[PROOFSTEP]
filter_upwards [ae_eq₁, ae_eq₂] with _ h₁ h₂
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
⊢ ↑(toSimpleFunc f) a✝ =
    ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)) - SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
[PROOFSTEP]
show _ = _ - _
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
⊢ ↑(toSimpleFunc f) a✝ =
    ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝ - ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← h₁, ← h₂]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
⊢ ↑(toSimpleFunc f) a✝ =
    ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ - ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
have := (toSimpleFunc f).posPart_sub_negPart
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
this :
  MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f) - MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f) = toSimpleFunc f
⊢ ↑(toSimpleFunc f) a✝ =
    ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ - ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝
[PROOFSTEP]
conv_lhs => rw [← this]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
this :
  MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f) - MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f) = toSimpleFunc f
| ↑(toSimpleFunc f) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← this]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
this :
  MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f) - MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f) = toSimpleFunc f
| ↑(toSimpleFunc f) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← this]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
a✝ : α
h₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f))) a✝
h₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) a✝ = ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f))) a✝
this :
  MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f) - MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f) = toSimpleFunc f
| ↑(toSimpleFunc f) a✝
[PROOFSTEP]
rw [← this]
[GOAL]
case hf
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
⊢ Integrable ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
[PROOFSTEP]
exact (SimpleFunc.integrable f).pos_part.congr ae_eq₁
[GOAL]
case hg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁸ : NormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
F' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F'
inst✝³ : NormedSpace ℝ F'
E' : Type u_6
inst✝² : NormedAddCommGroup E'
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E'
f : { x // x ∈ simpleFunc ℝ 1 μ }
ae_eq₁ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.posPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (posPart f)))
ae_eq₂ : ↑(MeasureTheory.SimpleFunc.negPart (toSimpleFunc f)) =ᵐ[μ] ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
⊢ Integrable ↑(SimpleFunc.map norm (toSimpleFunc (negPart f)))
[PROOFSTEP]
exact (SimpleFunc.integrable f).neg_part.congr ae_eq₂
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral f = ↑integralCLM f
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral f = ↑(setToL1 (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1)) f
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑integralCLM f = ↑(setToL1 (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1)) f
[PROOFSTEP]
rfl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ L1.integral ↑f = integral f
[PROOFSTEP]
simp only [integral, L1.integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ simpleFunc E 1 μ }
⊢ ↑L1.integralCLM ↑f = MeasureTheory.SimpleFunc.integral μ (toSimpleFunc f)
[PROOFSTEP]
exact setToL1_eq_setToL1SCLM (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ integral 0 = 0
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ ↑integralCLM 0 = 0
[PROOFSTEP]
exact map_zero integralCLM
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f g : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral (f + g) = integral f + integral g
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f g : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑integralCLM (f + g) = ↑integralCLM f + ↑integralCLM g
[PROOFSTEP]
exact map_add integralCLM f g
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral (-f) = -integral f
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑integralCLM (-f) = -↑integralCLM f
[PROOFSTEP]
exact map_neg integralCLM f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f g : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral (f - g) = integral f - integral g
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f g : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑integralCLM (f - g) = ↑integralCLM f - ↑integralCLM g
[PROOFSTEP]
exact map_sub integralCLM f g
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
c : 𝕜
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral (c • f) = c • integral f
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
c : 𝕜
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑integralCLM (c • f) = c • ↑integralCLM f
[PROOFSTEP]
show (integralCLM' (E := E) 𝕜) (c • f) = c • (integralCLM' (E := E) 𝕜) f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
c : 𝕜
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑(integralCLM' 𝕜) (c • f) = c • ↑(integralCLM' 𝕜) f
[PROOFSTEP]
exact map_smul (integralCLM' (E := E) 𝕜) c f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ‖integral f‖ = ‖↑integralCLM f‖
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ Continuous fun f => integral f
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ Continuous fun f => ↑integralCLM f
[PROOFSTEP]
exact L1.integralCLM.continuous
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
⊢ integral f = ‖Lp.posPart f‖ - ‖Lp.negPart f‖
[PROOFSTEP]
refine'
  @isClosed_property _ _ _ ((↑) : (α →₁ₛ[μ] ℝ) → α →₁[μ] ℝ)
    (fun f : α →₁[μ] ℝ => integral f = ‖Lp.posPart f‖ - ‖Lp.negPart f‖) (simpleFunc.denseRange one_ne_top)
    (isClosed_eq _ _) _ f
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
⊢ Continuous fun x => integral x
[PROOFSTEP]
simp only [integral]
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
⊢ Continuous fun x => ↑integralCLM x
[PROOFSTEP]
exact cont _
[GOAL]
case refine'_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
⊢ Continuous fun x => ‖Lp.posPart x‖ - ‖Lp.negPart x‖
[PROOFSTEP]
refine'
  Continuous.sub (continuous_norm.comp Lp.continuous_posPart)
    (continuous_norm.comp Lp.continuous_negPart)
      -- Show that the property holds for all simple functions in the `L¹` space.
[GOAL]
case refine'_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
⊢ ∀ (a : { x // x ∈ ↑(simpleFunc ℝ 1 μ) }), (fun f => integral f = ‖Lp.posPart f‖ - ‖Lp.negPart f‖) ↑a
[PROOFSTEP]
intro s
[GOAL]
case refine'_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
s : { x // x ∈ ↑(simpleFunc ℝ 1 μ) }
⊢ integral ↑s = ‖Lp.posPart ↑s‖ - ‖Lp.negPart ↑s‖
[PROOFSTEP]
norm_cast
[GOAL]
case refine'_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝² : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace ℝ F
inst✝ : CompleteSpace E
f : { x // x ∈ Lp ℝ 1 }
s : { x // x ∈ ↑(simpleFunc ℝ 1 μ) }
⊢ SimpleFunc.integral s = ‖SimpleFunc.posPart s‖ - ‖SimpleFunc.negPart s‖
[PROOFSTEP]
exact SimpleFunc.integral_eq_norm_posPart_sub _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → E
hf : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = L1.integral (Integrable.toL1 f hf)
[PROOFSTEP]
simp [integral, hE, hf]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → E
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = setToFun μ (weightedSMul μ) (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1) f
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hE, L1.integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → E
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
    else 0) =
    setToFun μ (weightedSMul μ) (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1) f
[PROOFSTEP]
rfl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ integral f = ∫ (a : α), ↑↑f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, L1.integral, integral_eq_setToFun]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : { x // x ∈ Lp E 1 }
⊢ ↑integralCLM f = setToFun μ (weightedSMul μ) (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1) fun a => ↑↑f a
[PROOFSTEP]
exact (L1.setToFun_eq_setToL1 (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) f).symm
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
h : ¬Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
h : ¬Integrable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, h]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
h : ¬Integrable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
⊢ ∫ (x : α), 0 ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), 0 ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun x => 0 then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => 0) hf) else 0
    else 0) =
    0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_zero (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ)
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), 0 ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ
h : ∫ (x : α), f x ∂μ = 1
⊢ Integrable f
[PROOFSTEP]
contrapose h
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ
h : ¬Integrable f
⊢ ¬∫ (x : α), f x ∂μ = 1
[PROOFSTEP]
rw [integral_undef h]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ
h : ¬Integrable f
⊢ ¬0 = 1
[PROOFSTEP]
exact zero_ne_one
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
⊢ ∫ (a : α), f a + g a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ + ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a + g a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ + ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then
      if hf : Integrable fun a => f a + g a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a + g a) hf) else 0
    else 0) =
    (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
      else 0) +
      if h : True then if hf : Integrable fun a => g a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => g a) hf) else 0
      else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_add (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hf hg
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a + g a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ + ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
s : Finset ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), i ∈ s → Integrable (f i)
⊢ ∫ (a : α), ∑ i in s, f i a ∂μ = ∑ i in s, ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
s : Finset ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), i ∈ s → Integrable (f i)
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ∑ i in s, f i a ∂μ = ∑ i in s, ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
s : Finset ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), i ∈ s → Integrable (f i)
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then
      if hf : Integrable fun a => ∑ i in s, f i a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => ∑ i in s, f i a) hf)
      else 0
    else 0) =
    ∑ x in s,
      if h : True then
        if hf : Integrable fun a => f x a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f x a) hf) else 0
      else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_finset_sum (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul _) s hf
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
s : Finset ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), i ∈ s → Integrable (f i)
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ∑ i in s, f i a ∂μ = ∑ i in s, ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
⊢ ∫ (a : α), -f a ∂μ = -∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), -f a ∂μ = -∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun a => -f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => -f a) hf) else 0
    else 0) =
    -if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
      else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_neg (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) f
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), -f a ∂μ = -∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
⊢ ∫ (a : α), f a - g a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ - ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a - g a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ - ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then
      if hf : Integrable fun a => f a - g a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a - g a) hf) else 0
    else 0) =
    (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
      else 0) -
      if h : True then if hf : Integrable fun a => g a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => g a) hf) else 0
      else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_sub (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hf hg
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
hf : Integrable f
hg : Integrable g
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a - g a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ - ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 G
c : 𝕜
f : α → G
⊢ ∫ (a : α), c • f a ∂μ = c • ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 G
c : 𝕜
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), c • f a ∂μ = c • ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 G
c : 𝕜
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then
      if hf : Integrable fun a => c • f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => c • f a) hf) else 0
    else 0) =
    c •
      if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
      else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_smul (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) weightedSMul_smul c f
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : SMulCommClass ℝ 𝕜 G
c : 𝕜
f : α → G
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), c • f a ∂μ = c • ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
L : Type u_6
inst✝ : IsROrC L
r : L
f : α → L
⊢ ∫ (a : α), f a * r ∂μ = (∫ (a : α), f a ∂μ) * r
[PROOFSTEP]
simp only [mul_comm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
L : Type u_6
inst✝ : IsROrC L
r : L
f : α → L
⊢ ∫ (a : α), r * f a ∂μ = r * ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
exact integral_mul_left r f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
L : Type u_6
inst✝ : IsROrC L
r : L
f : α → L
⊢ ∫ (a : α), f a / r ∂μ = (∫ (a : α), f a ∂μ) / r
[PROOFSTEP]
simpa only [← div_eq_mul_inv] using integral_mul_right r⁻¹ f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
h : f =ᵐ[μ] g
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
h : f =ᵐ[μ] g
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
h : f =ᵐ[μ] g
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
    else 0) =
    if h : True then if hf : Integrable fun a => g a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => g a) hf) else 0
    else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_congr_ae (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) h
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f g : α → G
h : f =ᵐ[μ] g
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hf : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hf : Integrable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [MeasureTheory.integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hf : Integrable f
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then
      if hf_1 : Integrable fun a => ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a then
        ↑integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a) hf_1)
      else 0
    else 0) =
    if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0 else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_toL1 (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hf
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hf : Integrable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a ∂μ = ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [MeasureTheory.integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
⊢ Continuous fun f => ∫ (a : α), ↑↑f a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
hG : CompleteSpace G
⊢ Continuous fun f => ∫ (a : α), ↑↑f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
hG : CompleteSpace G
⊢ Continuous fun f =>
    if h : True then if hf : Integrable fun a => ↑↑f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => ↑↑f a) hf) else 0
    else 0
[PROOFSTEP]
exact continuous_setToFun (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ)
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ Continuous fun f => ∫ (a : α), ↑↑f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, continuous_const]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
by_cases hf : Integrable f μ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
hf : Integrable f
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq f hf, ← Integrable.norm_toL1_eq_lintegral_norm f hf]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
hf : Integrable f
⊢ ‖L1.integral (Integrable.toL1 f hf)‖ ≤ ‖Integrable.toL1 f hf‖
[PROOFSTEP]
exact L1.norm_integral_le _
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
hf : ¬Integrable f
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_undef hf, norm_zero]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
hf : ¬Integrable f
⊢ 0 ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
exact toReal_nonneg
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
⊢ ↑‖∫ (a : α), f a ∂μ‖₊ ≤ ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ
[PROOFSTEP]
simp_rw [← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
⊢ ENNReal.ofReal ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
apply ENNReal.ofReal_le_of_le_toReal
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
exact norm_integral_le_lintegral_norm f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → G
hf : f =ᵐ[μ] 0
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
simp [integral_congr_ae hf, integral_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hf : HasFiniteIntegral f
l : Filter ι
s : ι → Set α
hs : Tendsto (↑↑μ ∘ s) l (𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun i => ∫ (x : α) in s i, f x ∂μ) l (𝓝 0)
[PROOFSTEP]
rw [tendsto_zero_iff_norm_tendsto_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hf : HasFiniteIntegral f
l : Filter ι
s : ι → Set α
hs : Tendsto (↑↑μ ∘ s) l (𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun e => ‖∫ (x : α) in s e, f x ∂μ‖) l (𝓝 0)
[PROOFSTEP]
simp_rw [← coe_nnnorm, ← NNReal.coe_zero, NNReal.tendsto_coe, ← ENNReal.tendsto_coe, ENNReal.coe_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hf : HasFiniteIntegral f
l : Filter ι
s : ι → Set α
hs : Tendsto (↑↑μ ∘ s) l (𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun a => ↑‖∫ (x : α) in s a, f x ∂μ‖₊) l (𝓝 0)
[PROOFSTEP]
exact
  tendsto_of_tendsto_of_tendsto_of_le_of_le tendsto_const_nhds (tendsto_set_lintegral_zero (ne_of_lt hf) hs)
    (fun i => zero_le _) fun i => ennnorm_integral_le_lintegral_ennnorm _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hfi : Integrable f
F : ι → α → G
l : Filter ι
hFi : ∀ᶠ (i : ι) in l, Integrable (F i)
hF : Tendsto (fun i => ∫⁻ (x : α), ↑‖F i x - f x‖₊ ∂μ) l (𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun i => ∫ (x : α), F i x ∂μ) l (𝓝 (∫ (x : α), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hfi : Integrable f
F : ι → α → G
l : Filter ι
hFi : ∀ᶠ (i : ι) in l, Integrable (F i)
hF : Tendsto (fun i => ∫⁻ (x : α), ↑‖F i x - f x‖₊ ∂μ) l (𝓝 0)
hG : CompleteSpace G
⊢ Tendsto (fun i => ∫ (x : α), F i x ∂μ) l (𝓝 (∫ (x : α), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hfi : Integrable f
F : ι → α → G
l : Filter ι
hFi : ∀ᶠ (i : ι) in l, Integrable (F i)
hF : Tendsto (fun i => ∫⁻ (x : α), ↑‖F i x - f x‖₊ ∂μ) l (𝓝 0)
hG : CompleteSpace G
⊢ Tendsto
    (fun i =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun x => F i x then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => F i x) hf) else 0
      else 0)
    l
    (𝓝
      (if h : True then if hf : Integrable fun x => f x then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => f x) hf) else 0
      else 0))
[PROOFSTEP]
exact tendsto_setToFun_of_L1 (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) f hfi hFi hF
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
f : α → G
hfi : Integrable f
F : ι → α → G
l : Filter ι
hFi : ∀ᶠ (i : ι) in l, Integrable (F i)
hF : Tendsto (fun i => ∫⁻ (x : α), ↑‖F i x - f x‖₊ ∂μ) l (𝓝 0)
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ Tendsto (fun i => ∫ (x : α), F i x ∂μ) l (𝓝 (∫ (x : α), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, tendsto_const_nhds]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
F : ℕ → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
F_measurable : ∀ (n : ℕ), AEStronglyMeasurable (F n) μ
bound_integrable : Integrable bound
h_bound : ∀ (n : ℕ), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) atTop (𝓝 (f a))
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
F : ℕ → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
F_measurable : ∀ (n : ℕ), AEStronglyMeasurable (F n) μ
bound_integrable : Integrable bound
h_bound : ∀ (n : ℕ), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) atTop (𝓝 (f a))
hG : CompleteSpace G
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
F : ℕ → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
F_measurable : ∀ (n : ℕ), AEStronglyMeasurable (F n) μ
bound_integrable : Integrable bound
h_bound : ∀ (n : ℕ), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) atTop (𝓝 (f a))
hG : CompleteSpace G
⊢ Tendsto
    (fun n =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun a => F n a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => F n a) hf) else 0
      else 0)
    atTop
    (𝓝
      (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
      else 0))
[PROOFSTEP]
exact
  tendsto_setToFun_of_dominated_convergence (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) bound F_measurable
    bound_integrable h_bound h_lim
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝³ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝² : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
F : ℕ → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
F_measurable : ∀ (n : ℕ), AEStronglyMeasurable (F n) μ
bound_integrable : Integrable bound
h_bound : ∀ (n : ℕ), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) atTop (𝓝 (f a))
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
l : Filter ι
inst✝ : IsCountablyGenerated l
F : ι → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (n : ι) in l, AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ᶠ (n : ι) in l, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) l (𝓝 (f a))
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) l (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
l : Filter ι
inst✝ : IsCountablyGenerated l
F : ι → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (n : ι) in l, AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ᶠ (n : ι) in l, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) l (𝓝 (f a))
hG : CompleteSpace G
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) l (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
l : Filter ι
inst✝ : IsCountablyGenerated l
F : ι → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (n : ι) in l, AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ᶠ (n : ι) in l, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) l (𝓝 (f a))
hG : CompleteSpace G
⊢ Tendsto
    (fun n =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun a => F n a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => F n a) hf) else 0
      else 0)
    l
    (𝓝
      (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
      else 0))
[PROOFSTEP]
exact
  tendsto_setToFun_filter_of_dominated_convergence (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) bound hF_meas h_bound
    bound_integrable h_lim
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
l : Filter ι
inst✝ : IsCountablyGenerated l
F : ι → α → G
f : α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (n : ι) in l, AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ᶠ (n : ι) in l, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Tendsto (fun n => F n a) l (𝓝 (f a))
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) l (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, tendsto_const_nhds]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
⊢ HasSum (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) (∫ (a : α), f a ∂μ)
[PROOFSTEP]
have hb_nonneg : ∀ᵐ a ∂μ, ∀ n, 0 ≤ bound n a :=
  eventually_countable_forall.2 fun n => (h_bound n).mono fun a => (norm_nonneg _).trans
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
⊢ HasSum (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) (∫ (a : α), f a ∂μ)
[PROOFSTEP]
have hb_le_tsum : ∀ n, bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' n, bound n a :=
  by
  intro n
  filter_upwards [hb_nonneg, bound_summable] with _ ha0 ha_sum using le_tsum ha_sum _ fun i _ => ha0 i
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
⊢ ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
[PROOFSTEP]
intro n
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
n : ι
⊢ bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hb_nonneg, bound_summable] with _ ha0 ha_sum using le_tsum ha_sum _ fun i _ => ha0 i
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
⊢ HasSum (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) (∫ (a : α), f a ∂μ)
[PROOFSTEP]
have hF_integrable : ∀ n, Integrable (F n) μ :=
  by
  refine' fun n => bound_integrable.mono' (hF_meas n) _
  exact EventuallyLE.trans (h_bound n) (hb_le_tsum n)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
⊢ ∀ (n : ι), Integrable (F n)
[PROOFSTEP]
refine' fun n => bound_integrable.mono' (hF_meas n) _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
n : ι
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ ∑' (n : ι), bound n a
[PROOFSTEP]
exact EventuallyLE.trans (h_bound n) (hb_le_tsum n)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
hF_integrable : ∀ (n : ι), Integrable (F n)
⊢ HasSum (fun n => ∫ (a : α), F n a ∂μ) (∫ (a : α), f a ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp only [HasSum, ← integral_finset_sum _ fun n _ => hF_integrable n]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
hF_integrable : ∀ (n : ι), Integrable (F n)
⊢ Tendsto (fun s => ∫ (a : α), ∑ i in s, F i a ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂μ))
[PROOFSTEP]
refine' tendsto_integral_filter_of_dominated_convergence (fun a => ∑' n, bound n a) _ _ bound_integrable h_lim
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
hF_integrable : ∀ (n : ι), Integrable (F n)
⊢ ∀ᶠ (n : Finset ι) in atTop, AEStronglyMeasurable (fun a => ∑ i in n, F i a) μ
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun s => s.aestronglyMeasurable_sum fun n _ => hF_meas n
[GOAL]
case refine'_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
hF_integrable : ∀ (n : ι), Integrable (F n)
⊢ ∀ᶠ (n : Finset ι) in atTop, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖∑ i in n, F i a‖ ≤ (fun a => ∑' (n : ι), bound n a) a
[PROOFSTEP]
refine' eventually_of_forall fun s => _
[GOAL]
case refine'_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
hF_integrable : ∀ (n : ι), Integrable (F n)
s : Finset ι
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖∑ i in s, F i a‖ ≤ (fun a => ∑' (n : ι), bound n a) a
[PROOFSTEP]
filter_upwards [eventually_countable_forall.2 h_bound, hb_nonneg, bound_summable] with a hFa ha0 has
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝³ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
ι : Type u_6
inst✝ : Countable ι
F : ι → α → G
f : α → G
bound : ι → α → ℝ
hF_meas : ∀ (n : ι), AEStronglyMeasurable (F n) μ
h_bound : ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F n a‖ ≤ bound n a
bound_summable : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => bound n a
bound_integrable : Integrable fun a => ∑' (n : ι), bound n a
h_lim : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => F n a) (f a)
hb_nonneg : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
hb_le_tsum : ∀ (n : ι), bound n ≤ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), bound n a
hF_integrable : ∀ (n : ι), Integrable (F n)
s : Finset ι
a : α
hFa : ∀ (i : ι), ‖F i a‖ ≤ bound i a
ha0 : ∀ (n : ι), 0 ≤ bound n a
has : Summable fun n => bound n a
⊢ ‖∑ i in s, F i a‖ ≤ ∑' (n : ι), bound n a
[PROOFSTEP]
calc
  ‖∑ n in s, F n a‖ ≤ ∑ n in s, bound n a := norm_sum_le_of_le _ fun n _ => hFa n
  _ ≤ ∑' n, bound n a := sum_le_tsum _ (fun n _ => ha0 n) has
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousWithinAt (fun x => F x a) s x₀
⊢ ContinuousWithinAt (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) s x₀
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousWithinAt (fun x => F x a) s x₀
hG : CompleteSpace G
⊢ ContinuousWithinAt (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) s x₀
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousWithinAt (fun x => F x a) s x₀
hG : CompleteSpace G
⊢ ContinuousWithinAt
    (fun x =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun a => F x a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => F x a) hf) else 0
      else 0)
    s x₀
[PROOFSTEP]
exact
  continuousWithinAt_setToFun_of_dominated (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hF_meas h_bound bound_integrable
    h_cont
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝[s] x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousWithinAt (fun x => F x a) s x₀
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ContinuousWithinAt (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) s x₀
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, continuousWithinAt_const]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousAt (fun x => F x a) x₀
⊢ ContinuousAt (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) x₀
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousAt (fun x => F x a) x₀
hG : CompleteSpace G
⊢ ContinuousAt (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) x₀
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousAt (fun x => F x a) x₀
hG : CompleteSpace G
⊢ ContinuousAt
    (fun x =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun a => F x a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => F x a) hf) else 0
      else 0)
    x₀
[PROOFSTEP]
exact
  continuousAt_setToFun_of_dominated (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hF_meas h_bound bound_integrable h_cont
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
x₀ : X
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ᶠ (x : X) in 𝓝 x₀, ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousAt (fun x => F x a) x₀
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ContinuousAt (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) x₀
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, continuousAt_const]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ (x : X), x ∈ s → AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), x ∈ s → ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousOn (fun x => F x a) s
⊢ ContinuousOn (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) s
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ (x : X), x ∈ s → AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), x ∈ s → ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousOn (fun x => F x a) s
hG : CompleteSpace G
⊢ ContinuousOn (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) s
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ (x : X), x ∈ s → AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), x ∈ s → ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousOn (fun x => F x a) s
hG : CompleteSpace G
⊢ ContinuousOn
    (fun x =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun a => F x a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => F x a) hf) else 0
      else 0)
    s
[PROOFSTEP]
exact
  continuousOn_setToFun_of_dominated (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hF_meas h_bound bound_integrable h_cont
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
s : Set X
hF_meas : ∀ (x : X), x ∈ s → AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), x ∈ s → ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ContinuousOn (fun x => F x a) s
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ContinuousOn (fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ) s
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, continuousOn_const]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ (x : X), AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Continuous fun x => F x a
⊢ Continuous fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ (x : X), AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Continuous fun x => F x a
hG : CompleteSpace G
⊢ Continuous fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ (x : X), AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Continuous fun x => F x a
hG : CompleteSpace G
⊢ Continuous fun x =>
    if h : True then if hf : Integrable fun a => F x a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => F x a) hf) else 0
    else 0
[PROOFSTEP]
exact continuous_setToFun_of_dominated (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hF_meas h_bound bound_integrable h_cont
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F✝
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F✝
inst✝⁴ : CompleteSpace F✝
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
F : X → α → G
bound : α → ℝ
hF_meas : ∀ (x : X), AEStronglyMeasurable (F x) μ
h_bound : ∀ (x : X), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖F x a‖ ≤ bound a
bound_integrable : Integrable bound
h_cont : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Continuous fun x => F x a
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ Continuous fun x => ∫ (a : α), F x a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG, continuous_const]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ =
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) - ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
let f₁ := hf.toL1 f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ =
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) - ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ a, ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖ :=
  by
  rw [L1.norm_def]
  congr 1
  apply lintegral_congr_ae
  filter_upwards [Lp.coeFn_posPart f₁, hf.coeFn_toL1] with _ h₁ h₂
  rw [h₁, h₂, ENNReal.ofReal]
  congr 1
  apply NNReal.eq
  rw [Real.nnnorm_of_nonneg (le_max_right _ _)]
  rw [Real.coe_toNNReal', NNReal.coe_mk]
    -- Go to the `L¹` space
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
[PROOFSTEP]
rw [L1.norm_def]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ↑‖↑↑(Lp.posPart f₁) a‖₊ ∂μ)
[PROOFSTEP]
congr 1
[GOAL]
case e_a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖↑↑(Lp.posPart f₁) a‖₊ ∂μ
[PROOFSTEP]
apply lintegral_congr_ae
[GOAL]
case e_a.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (f a)) =ᵐ[μ] fun a => ↑‖↑↑(Lp.posPart f₁) a‖₊
[PROOFSTEP]
filter_upwards [Lp.coeFn_posPart f₁, hf.coeFn_toL1] with _ h₁ h₂
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.posPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = max (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ENNReal.ofReal (f a✝) = ↑‖↑↑(Lp.posPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝‖₊
[PROOFSTEP]
rw [h₁, h₂, ENNReal.ofReal]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.posPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = max (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ↑(Real.toNNReal (f a✝)) = ↑‖max (f a✝) 0‖₊
[PROOFSTEP]
congr 1
[GOAL]
case h.e_a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.posPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = max (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ Real.toNNReal (f a✝) = ‖max (f a✝) 0‖₊
[PROOFSTEP]
apply NNReal.eq
[GOAL]
case h.e_a.a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.posPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = max (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ↑(Real.toNNReal (f a✝)) = ↑‖max (f a✝) 0‖₊
[PROOFSTEP]
rw [Real.nnnorm_of_nonneg (le_max_right _ _)]
[GOAL]
case h.e_a.a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.posPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = max (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ↑(Real.toNNReal (f a✝)) = ↑{ val := max (f a✝) 0, property := (_ : 0 ≤ max (f a✝) 0) }
[PROOFSTEP]
rw [Real.coe_toNNReal', NNReal.coe_mk]
  -- Go to the `L¹` space
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ =
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) - ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have eq₂ : ENNReal.toReal (∫⁻ a, ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖ :=
  by
  rw [L1.norm_def]
  congr 1
  apply lintegral_congr_ae
  filter_upwards [Lp.coeFn_negPart f₁, hf.coeFn_toL1] with _ h₁ h₂
  rw [h₁, h₂, ENNReal.ofReal]
  congr 1
  apply NNReal.eq
  simp only [Real.coe_toNNReal', coe_nnnorm, nnnorm_neg]
  rw [Real.norm_of_nonpos (min_le_right _ _), ← max_neg_neg, neg_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖
[PROOFSTEP]
rw [L1.norm_def]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ↑‖↑↑(Lp.negPart f₁) a‖₊ ∂μ)
[PROOFSTEP]
congr 1
[GOAL]
case e_a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖↑↑(Lp.negPart f₁) a‖₊ ∂μ
[PROOFSTEP]
apply lintegral_congr_ae
[GOAL]
case e_a.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (-f a)) =ᵐ[μ] fun a => ↑‖↑↑(Lp.negPart f₁) a‖₊
[PROOFSTEP]
filter_upwards [Lp.coeFn_negPart f₁, hf.coeFn_toL1] with _ h₁ h₂
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.negPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = -min (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ENNReal.ofReal (-f a✝) = ↑‖↑↑(Lp.negPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝‖₊
[PROOFSTEP]
rw [h₁, h₂, ENNReal.ofReal]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.negPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = -min (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ↑(Real.toNNReal (-f a✝)) = ↑‖-min (f a✝) 0‖₊
[PROOFSTEP]
congr 1
[GOAL]
case h.e_a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.negPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = -min (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ Real.toNNReal (-f a✝) = ‖-min (f a✝) 0‖₊
[PROOFSTEP]
apply NNReal.eq
[GOAL]
case h.e_a.a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.negPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = -min (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ ↑(Real.toNNReal (-f a✝)) = ↑‖-min (f a✝) 0‖₊
[PROOFSTEP]
simp only [Real.coe_toNNReal', coe_nnnorm, nnnorm_neg]
[GOAL]
case h.e_a.a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
a✝ : α
h₁ : ↑↑(Lp.negPart (Integrable.toL1 f hf)) a✝ = -min (↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝) 0
h₂ : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a✝ = f a✝
⊢ max (-f a✝) 0 = ‖min (f a✝) 0‖
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_of_nonpos (min_le_right _ _), ← max_neg_neg, neg_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
eq₂ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ =
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) - ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [eq₁, eq₂, integral, dif_pos, dif_pos]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
eq₂ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖
⊢ L1.integral (Integrable.toL1 (fun a => f a) ?hc) = ‖Lp.posPart f₁‖ - ‖Lp.negPart f₁‖
case hc
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
eq₂ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖
⊢ Integrable fun a => f a
case hc
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
eq₂ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖
⊢ CompleteSpace ℝ
case hc
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
f₁ : { x // x ∈ Lp ℝ 1 } := Integrable.toL1 f hf
eq₁ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) = ‖Lp.posPart f₁‖
eq₂ : ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) = ‖Lp.negPart f₁‖
⊢ CompleteSpace ℝ
[PROOFSTEP]
exact L1.integral_eq_norm_posPart_sub _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
by_cases hfi : Integrable f μ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_pos_part_sub_lintegral_neg_part hfi]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) - ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) =
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have h_min : ∫⁻ a, ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ = 0 :=
  by
  rw [lintegral_eq_zero_iff']
  · refine' hf.mono _
    simp only [Pi.zero_apply]
    intro a h
    simp only [h, neg_nonpos, ofReal_eq_zero]
  · exact measurable_ofReal.comp_aemeasurable hfm.aemeasurable.neg
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
rw [lintegral_eq_zero_iff']
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (-f a)) =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
refine' hf.mono _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ ∀ (x : α), OfNat.ofNat 0 x ≤ f x → (fun a => ENNReal.ofReal (-f a)) x = OfNat.ofNat 0 x
[PROOFSTEP]
simp only [Pi.zero_apply]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ ∀ (x : α), 0 ≤ f x → ENNReal.ofReal (-f x) = 0
[PROOFSTEP]
intro a h
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
a : α
h : 0 ≤ f a
⊢ ENNReal.ofReal (-f a) = 0
[PROOFSTEP]
simp only [h, neg_nonpos, ofReal_eq_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
⊢ AEMeasurable fun a => ENNReal.ofReal (-f a)
[PROOFSTEP]
exact measurable_ofReal.comp_aemeasurable hfm.aemeasurable.neg
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : Integrable f
h_min : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ = 0
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ) - ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (-f a) ∂μ) =
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [h_min, zero_toReal, _root_.sub_zero]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ¬Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_undef hfi]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ¬Integrable f
⊢ 0 = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp_rw [Integrable, hfm, hasFiniteIntegral_iff_norm, lt_top_iff_ne_top, Ne.def, true_and_iff, Classical.not_not] at hfi
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ = ⊤
⊢ 0 = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have : ∫⁻ a : α, ENNReal.ofReal (f a) ∂μ = ∫⁻ a, ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ :=
  by
  refine' lintegral_congr_ae (hf.mono fun a h => _)
  dsimp only
  rw [Real.norm_eq_abs, abs_of_nonneg h]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ = ⊤
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' lintegral_congr_ae (hf.mono fun a h => _)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ = ⊤
a : α
h : OfNat.ofNat 0 a ≤ f a
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (f a)) a = (fun a => ENNReal.ofReal ‖f a‖) a
[PROOFSTEP]
dsimp only
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ = ⊤
a : α
h : OfNat.ofNat 0 a ≤ f a
⊢ ENNReal.ofReal (f a) = ENNReal.ofReal ‖f a‖
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_eq_abs, abs_of_nonneg h]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ = ⊤
this : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ
⊢ 0 = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [this, hfi]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
hfi : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ = ⊤
this : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ
⊢ 0 = ENNReal.toReal ⊤
[PROOFSTEP]
rfl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
P : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup P
f : α → P
hf : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ∫ (x : α), ‖f x‖ ∂μ = ENNReal.toReal (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae _ hf.norm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
P : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup P
f : α → P
hf : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖f a‖ ∂μ) = ENNReal.toReal (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp_rw [ofReal_norm_eq_coe_nnnorm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
P : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup P
f : α → P
hf : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun x => ‖f x‖
[PROOFSTEP]
refine' ae_of_all _ _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
P : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup P
f : α → P
hf : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ∀ (a : α), OfNat.ofNat 0 a ≤ (fun x => ‖f x‖) a
[PROOFSTEP]
simp_rw [Pi.zero_apply, norm_nonneg, imp_true_iff]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
P : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup P
f : α → P
hf : Integrable f
⊢ ENNReal.ofReal (∫ (x : α), ‖f x‖ ∂μ) = ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_norm_eq_lintegral_nnnorm hf.aestronglyMeasurable, ENNReal.ofReal_toReal (lt_top_iff_ne_top.mp hf.2)]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ - ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [← integral_sub hf.real_toNNReal]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) - ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : Integrable f
⊢ Integrable fun a => ↑(Real.toNNReal (-f a))
[PROOFSTEP]
exact hf.neg.real_toNNReal
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ 0 ≤ ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
have A : CompleteSpace ℝ := by infer_instance
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ CompleteSpace ℝ
[PROOFSTEP]
infer_instance
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
A : CompleteSpace ℝ
⊢ 0 ≤ ∫ (a : α), f a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral_def, A, L1.integral_def, dite_true, ge_iff_le]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
A : CompleteSpace ℝ
⊢ 0 ≤ if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_nonneg (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) (fun s _ _ => weightedSMul_nonneg s) hf
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
hfi : Integrable fun x => ↑(f x)
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ = ENNReal.ofReal (∫ (a : α), ↑(f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp_rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae (eventually_of_forall fun x => (f x).coe_nonneg) hfi.aestronglyMeasurable, ←
  ENNReal.coe_nnreal_eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
hfi : Integrable fun x => ↑(f x)
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ = ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ))
[PROOFSTEP]
rw [ENNReal.ofReal_toReal]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
hfi : Integrable fun x => ↑(f x)
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
rw [← lt_top_iff_ne_top]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
hfi : Integrable fun x => ↑(f x)
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ < ⊤
[PROOFSTEP]
convert hfi.hasFiniteIntegral
[GOAL]
case a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
hfi : Integrable fun x => ↑(f x)
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ < ⊤ ↔ HasFiniteIntegral fun x => ↑(f x)
[PROOFSTEP]
simp_rw [HasFiniteIntegral, NNReal.nnnorm_eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ ENNReal.ofReal (∫ (x : α), f x ∂μ) = ∫⁻ (x : α), ENNReal.ofReal (f x) ∂μ
[PROOFSTEP]
simp_rw [integral_congr_ae
    (show f =ᵐ[μ] fun x => ‖f x‖ by
      filter_upwards [f_nn] with x hx
      rw [Real.norm_eq_abs, abs_eq_self.mpr hx]),
  ofReal_integral_norm_eq_lintegral_nnnorm hfi, ← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ f =ᵐ[μ] fun x => ‖f x‖
[PROOFSTEP]
filter_upwards [f_nn] with x hx
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
x : α
hx : OfNat.ofNat 0 x ≤ f x
⊢ f x = ‖f x‖
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_eq_abs, abs_eq_self.mpr hx]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ ∫⁻ (x : α), ENNReal.ofReal ‖f x‖ ∂μ = ∫⁻ (x : α), ENNReal.ofReal (f x) ∂μ
[PROOFSTEP]
apply lintegral_congr_ae
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal ‖f a‖) =ᵐ[μ] fun a => ENNReal.ofReal (f a)
[PROOFSTEP]
filter_upwards [f_nn] with x hx
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
x : α
hx : OfNat.ofNat 0 x ≤ f x
⊢ ENNReal.ofReal ‖f x‖ = ENNReal.ofReal (f x)
[PROOFSTEP]
exact congr_arg ENNReal.ofReal (by rw [Real.norm_eq_abs, abs_eq_self.mpr hx])
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hfi : Integrable f
f_nn : 0 ≤ᵐ[μ] f
x : α
hx : OfNat.ofNat 0 x ≤ f x
⊢ ‖f x‖ = f x
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_eq_abs, abs_eq_self.mpr hx]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
⊢ ∫ (a : α), ENNReal.toReal (f a) ∂μ = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), f a ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae _ hfm.ennreal_toReal.aestronglyMeasurable]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (f a)) ∂μ) = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), f a ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [lintegral_congr_ae]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (f a))) =ᵐ[μ] fun a => f a
[PROOFSTEP]
refine' hf.mp (eventually_of_forall _)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
⊢ ∀ (x : α), f x < ⊤ → (fun a => ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (f a))) x = (fun a => f a) x
[PROOFSTEP]
intro x hx
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
x : α
hx : f x < ⊤
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (f a))) x = (fun a => f a) x
[PROOFSTEP]
rw [lt_top_iff_ne_top] at hx
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
x : α
hx : f x ≠ ⊤
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (f a))) x = (fun a => f a) x
[PROOFSTEP]
simp [hx]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0∞
hfm : AEMeasurable f
hf : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x < ⊤
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun x => ENNReal.toReal (f x)
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun x => ENNReal.toReal_nonneg
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
hfi : Integrable fun x => ↑(f x)
b : ℝ≥0
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b ↔ ∫ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
[PROOFSTEP]
rw [lintegral_coe_eq_integral f hfi, ENNReal.ofReal, ENNReal.coe_le_coe, Real.toNNReal_le_iff_le_coe]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
b : ℝ≥0
h : ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
⊢ ∫ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
[PROOFSTEP]
by_cases hf : Integrable (fun a => (f a : ℝ)) μ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
b : ℝ≥0
h : ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
hf : Integrable fun a => ↑(f a)
⊢ ∫ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
[PROOFSTEP]
exact (lintegral_coe_le_coe_iff_integral_le hf).1 h
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
b : ℝ≥0
h : ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
hf : ¬Integrable fun a => ↑(f a)
⊢ ∫ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
[PROOFSTEP]
rw [integral_undef hf]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ≥0
b : ℝ≥0
h : ∫⁻ (a : α), ↑(f a) ∂μ ≤ ↑b
hf : ¬Integrable fun a => ↑(f a)
⊢ 0 ≤ ↑b
[PROOFSTEP]
exact b.2
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : f ≤ᵐ[μ] 0
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ 0
[PROOFSTEP]
have hf : 0 ≤ᵐ[μ] -f := hf.mono fun a h => by rwa [Pi.neg_apply, Pi.zero_apply, neg_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : f ≤ᵐ[μ] 0
a : α
h : f a ≤ OfNat.ofNat 0 a
⊢ OfNat.ofNat 0 a ≤ (-f) a
[PROOFSTEP]
rwa [Pi.neg_apply, Pi.zero_apply, neg_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf✝ : f ≤ᵐ[μ] 0
hf : 0 ≤ᵐ[μ] -f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ 0
[PROOFSTEP]
have : 0 ≤ ∫ a, -f a ∂μ := integral_nonneg_of_ae hf
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf✝ : f ≤ᵐ[μ] 0
hf : 0 ≤ᵐ[μ] -f
this : 0 ≤ ∫ (a : α), -f a ∂μ
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ 0
[PROOFSTEP]
rwa [integral_neg, neg_nonneg] at this
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfi : Integrable f
⊢ ∫ (x : α), f x ∂μ = 0 ↔ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
simp_rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae hf hfi.1, ENNReal.toReal_eq_zero_iff, ← ENNReal.not_lt_top, ←
  hasFiniteIntegral_iff_ofReal hf, hfi.2, or_false_iff]
  -- Porting note: split into parts, to make `rw` and `simp` work
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfi : Integrable f
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ = 0 ↔ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
rw [lintegral_eq_zero_iff']
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfi : Integrable f
⊢ (fun a => ENNReal.ofReal (f a)) =ᵐ[μ] 0 ↔ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
rw [← hf.le_iff_eq, Filter.EventuallyEq, Filter.EventuallyLE]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfi : Integrable f
⊢ (∀ᵐ (x : α) ∂μ, ENNReal.ofReal (f x) = OfNat.ofNat 0 x) ↔ ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ≤ OfNat.ofNat 0 x
[PROOFSTEP]
simp only [Pi.zero_apply, ofReal_eq_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfi : Integrable f
⊢ AEMeasurable fun a => ENNReal.ofReal (f a)
[PROOFSTEP]
exact (ENNReal.measurable_ofReal.comp_aemeasurable hfi.1.aemeasurable)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hfi : Integrable f
⊢ 0 < ∫ (x : α), f x ∂μ ↔ 0 < ↑↑μ (Function.support f)
[PROOFSTEP]
simp_rw [(integral_nonneg_of_ae hf).lt_iff_ne, pos_iff_ne_zero, Ne.def, @eq_comm ℝ 0,
  integral_eq_zero_iff_of_nonneg_ae hf hfi, Filter.EventuallyEq, ae_iff, Pi.zero_apply, Function.support]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : { x // x ∈ Lp H 1 }
⊢ ‖f‖ = ∫ (a : α), ‖↑↑f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [snorm, snorm', ENNReal.one_toReal, ENNReal.rpow_one, Lp.norm_def, if_false, ENNReal.one_ne_top, one_ne_zero,
  _root_.div_one]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : { x // x ∈ Lp H 1 }
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ↑‖↑↑f a‖₊ ∂μ) = ∫ (a : α), ‖↑↑f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae (eventually_of_forall (by simp [norm_nonneg])) (Lp.aestronglyMeasurable f).norm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : { x // x ∈ Lp H 1 }
⊢ ∀ (x : α), OfNat.ofNat 0 x ≤ ‖↑↑f x‖
[PROOFSTEP]
simp [norm_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : { x // x ∈ Lp H 1 }
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ↑‖↑↑f a‖₊ ∂μ) = ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal ‖↑↑f a‖ ∂μ)
[PROOFSTEP]
simp [ofReal_norm_eq_coe_nnnorm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f g : { x // x ∈ Lp H 1 }
⊢ dist f g = ∫ (a : α), dist (↑↑f a) (↑↑g a) ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [dist_eq_norm, L1.norm_eq_integral_norm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f g : { x // x ∈ Lp H 1 }
⊢ ∫ (a : α), ‖↑↑(f - g) a‖ ∂μ = ∫ (a : α), ‖↑↑f a - ↑↑g a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
exact integral_congr_ae <| (Lp.coeFn_sub _ _).fun_comp norm
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
hf : Integrable f
⊢ ‖Integrable.toL1 f hf‖ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [L1.norm_eq_integral_norm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
hf : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), ‖↑↑(Integrable.toL1 f hf) a‖ ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' integral_congr_ae _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
hf : Integrable f
⊢ (fun a => ‖↑↑(Integrable.toL1 f hf) a‖) =ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖
[PROOFSTEP]
apply hf.coeFn_toL1.mono
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
hf : Integrable f
⊢ ∀ (x : α), ↑↑(Integrable.toL1 f hf) x = f x → (fun a => ‖↑↑(Integrable.toL1 f hf) a‖) x = (fun a => ‖f a‖) x
[PROOFSTEP]
intro a ha
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
hf : Integrable f
a : α
ha : ↑↑(Integrable.toL1 f hf) a = f a
⊢ (fun a => ‖↑↑(Integrable.toL1 f hf) a‖) a = (fun a => ‖f a‖) a
[PROOFSTEP]
simp_rw [ha]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
⊢ snorm f p μ = ENNReal.ofReal ((∫ (a : α), ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹)
[PROOFSTEP]
have A : ∫⁻ a : α, ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p.toReal) ∂μ = ∫⁻ a : α, ‖f a‖₊ ^ p.toReal ∂μ :=
  by
  apply lintegral_congr
  intro x
  rw [← ofReal_rpow_of_nonneg (norm_nonneg _) toReal_nonneg, ofReal_norm_eq_coe_nnnorm,
    -- Porting note: Here and below `ENNReal.coe_rpow_of_nonneg` was not needed←
    ENNReal.coe_rpow_of_nonneg _ toReal_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
[PROOFSTEP]
apply lintegral_congr
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
⊢ ∀ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) = ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p)
[PROOFSTEP]
intro x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
x : α
⊢ ENNReal.ofReal (‖f x‖ ^ ENNReal.toReal p) = ↑(‖f x‖₊ ^ ENNReal.toReal p)
[PROOFSTEP]
rw [← ofReal_rpow_of_nonneg (norm_nonneg _) toReal_nonneg, ofReal_norm_eq_coe_nnnorm,
  -- Porting note: Here and below `ENNReal.coe_rpow_of_nonneg` was not needed←
  ENNReal.coe_rpow_of_nonneg _ toReal_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ snorm f p μ = ENNReal.ofReal ((∫ (a : α), ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹)
[PROOFSTEP]
simp only [snorm_eq_lintegral_rpow_nnnorm hp1 hp2, one_div]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹ =
    ENNReal.ofReal ((∫ (a : α), ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹)
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹ =
    ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹)
case hf
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p
case hfm
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) μ
[PROOFSTEP]
rotate_left
[GOAL]
case hf
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun x => Real.rpow_nonneg_of_nonneg (norm_nonneg _) _
[GOAL]
case hfm
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) μ
[PROOFSTEP]
exact (hf.aestronglyMeasurable.norm.aemeasurable.pow_const _).aestronglyMeasurable
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹ =
    ENNReal.ofReal (ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹)
[PROOFSTEP]
rw [A, ← ofReal_rpow_of_nonneg toReal_nonneg (inv_nonneg.2 toReal_nonneg), ofReal_toReal]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ^ ENNReal.toReal p ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹ =
    (∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ) ^ (ENNReal.toReal p)⁻¹
[PROOFSTEP]
simp_rw [← ENNReal.coe_rpow_of_nonneg _ toReal_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
simp_rw [← ENNReal.coe_rpow_of_nonneg _ toReal_nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
H : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup H
f : α → H
p : ℝ≥0∞
hp1 : p ≠ 0
hp2 : p ≠ ⊤
hf : Memℒp f p
A : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑(‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p) ∂μ
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ ENNReal.toReal p ∂μ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exact (lintegral_rpow_nnnorm_lt_top_of_snorm_lt_top hp1 hp2 hf.2).ne
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : Integrable f
hg : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
have A : CompleteSpace ℝ := by infer_instance
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : Integrable f
hg : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
⊢ CompleteSpace ℝ
[PROOFSTEP]
infer_instance
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : Integrable f
hg : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
A : CompleteSpace ℝ
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp only [integral, A, L1.integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : Integrable f
hg : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
A : CompleteSpace ℝ
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun a => f a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => f a) hf) else 0
    else 0) ≤
    if h : True then if hf : Integrable fun a => g a then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun a => g a) hf) else 0
    else 0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_mono (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) (fun s _ _ => weightedSMul_nonneg s) hf hg h
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hgi : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hfm : AEStronglyMeasurable f μ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hgi : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' integral_mono_ae ⟨hfm, _⟩ hgi h
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hgi : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
⊢ HasFiniteIntegral fun a => f a
[PROOFSTEP]
refine' hgi.hasFiniteIntegral.mono <| h.mp <| hf.mono fun x hf hfg => _
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf✝ : 0 ≤ᵐ[μ] f
hgi : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
hfm : AEStronglyMeasurable f μ
x : α
hf : OfNat.ofNat 0 x ≤ f x
hfg : f x ≤ g x
⊢ ‖f x‖ ≤ ‖g x‖
[PROOFSTEP]
simpa [abs_of_nonneg hf, abs_of_nonneg (le_trans hf hfg)]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hgi : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
hfm : ¬AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_non_aestronglyMeasurable hfm]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f g : α → ℝ
hf : 0 ≤ᵐ[μ] f
hgi : Integrable g
h : f ≤ᵐ[μ] g
hfm : ¬AEStronglyMeasurable f μ
⊢ 0 ≤ ∫ (a : α), g a ∂μ
[PROOFSTEP]
exact integral_nonneg_of_ae (hf.trans h)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
ν : Measure α
hle : μ ≤ ν
hf : 0 ≤ᵐ[ν] f
hfi : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), f a ∂ν
[PROOFSTEP]
have hfi' : Integrable f μ := hfi.mono_measure hle
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
ν : Measure α
hle : μ ≤ ν
hf : 0 ≤ᵐ[ν] f
hfi : Integrable f
hfi' : Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), f a ∂ν
[PROOFSTEP]
have hf' : 0 ≤ᵐ[μ] f := hle.absolutelyContinuous hf
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
ν : Measure α
hle : μ ≤ ν
hf : 0 ≤ᵐ[ν] f
hfi : Integrable f
hfi' : Integrable f
hf' : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ ≤ ∫ (a : α), f a ∂ν
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae hf' hfi'.1, integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae hf hfi.1,
  ENNReal.toReal_le_toReal]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
ν : Measure α
hle : μ ≤ ν
hf : 0 ≤ᵐ[ν] f
hfi : Integrable f
hfi' : Integrable f
hf' : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂ν
case ha
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
ν : Measure α
hle : μ ≤ ν
hf : 0 ≤ᵐ[ν] f
hfi : Integrable f
hfi' : Integrable f
hf' : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ ≠ ⊤
case hb
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → ℝ
ν : Measure α
hle : μ ≤ ν
hf : 0 ≤ᵐ[ν] f
hfi : Integrable f
hfi' : Integrable f
hf' : 0 ≤ᵐ[μ] f
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂ν ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exacts [lintegral_mono' hle le_rfl, ((hasFiniteIntegral_iff_ofReal hf').1 hfi'.2).ne,
  ((hasFiniteIntegral_iff_ofReal hf).1 hfi.2).ne]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → G
le_ae : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, 0 ≤ ‖f a‖
h : ¬AEStronglyMeasurable f μ
⊢ ‖∫ (a : α), f a ∂μ‖ ≤ ∫ (a : α), ‖f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_non_aestronglyMeasurable h, norm_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α → G
le_ae : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, 0 ≤ ‖f a‖
h : ¬AEStronglyMeasurable f μ
⊢ 0 ≤ ∫ (a : α), ‖f a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
exact integral_nonneg_of_ae le_ae
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α →ₛ E
hfi : Integrable ↑f
⊢ integral μ f = ∫ (x : α), ↑f x ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [MeasureTheory.integral_eq f hfi, ← L1.SimpleFunc.toLp_one_eq_toL1, L1.SimpleFunc.integral_L1_eq_integral,
  L1.SimpleFunc.integral_eq_integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α →ₛ E
hfi : Integrable ↑f
⊢ integral μ f = integral μ (Lp.simpleFunc.toSimpleFunc (Lp.simpleFunc.toLp f (_ : Memℒp (↑f) 1)))
[PROOFSTEP]
exact SimpleFunc.integral_congr hfi (Lp.simpleFunc.toSimpleFunc_toLp _ _).symm
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α →ₛ E
hfi : Integrable ↑f
⊢ ∫ (x : α), ↑f x ∂μ = ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
rw [← f.integral_eq_integral hfi, SimpleFunc.integral, ← SimpleFunc.integral_eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
f : α →ₛ E
hfi : Integrable ↑f
⊢ setToSimpleFunc (weightedSMul μ) f = integral μ f
[PROOFSTEP]
rfl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
cases' (@le_top _ _ _ (μ univ)).lt_or_eq with hμ hμ
[GOAL]
case inl
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ < ⊤
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
haveI : IsFiniteMeasure μ := ⟨hμ⟩
[GOAL]
case inl
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ < ⊤
this : IsFiniteMeasure μ
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hE, L1.integral]
[GOAL]
case inl
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ < ⊤
this : IsFiniteMeasure μ
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun x => c then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => c) hf) else 0
    else 0) =
    ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
exact setToFun_const (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul _) _
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ = ⊤
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
by_cases hc : c = 0
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ = ⊤
hc : c = 0
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
simp [hc, integral_zero]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ = ⊤
hc : ¬c = 0
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
have : ¬Integrable (fun _ : α => c) μ :=
  by
  simp only [integrable_const_iff, not_or]
  exact ⟨hc, hμ.not_lt⟩
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ = ⊤
hc : ¬c = 0
⊢ ¬Integrable fun x => c
[PROOFSTEP]
simp only [integrable_const_iff, not_or]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ = ⊤
hc : ¬c = 0
⊢ ¬c = 0 ∧ ¬↑↑μ univ < ⊤
[PROOFSTEP]
exact ⟨hc, hμ.not_lt⟩
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
c : E
hμ : ↑↑μ univ = ⊤
hc : ¬c = 0
this : ¬Integrable fun x => c
⊢ ∫ (x : α), c ∂μ = ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • c
[PROOFSTEP]
simp [integral_undef, *]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → G
C : ℝ
h : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ‖f x‖ ≤ C
⊢ ∫ (x : α), C ∂μ = C * ENNReal.toReal (↑↑μ univ)
[PROOFSTEP]
rw [integral_const, smul_eq_mul, mul_comm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
inst✝² : MeasurableSpace E
inst✝¹ : BorelSpace E
f : α → E
s : Set E
inst✝ : SeparableSpace ↑s
hfi : Integrable f
hfm : Measurable f
hs : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ closure s
y₀ : E
h₀ : y₀ ∈ s
h₀i : Integrable fun x => y₀
⊢ Tendsto (fun n => SimpleFunc.integral μ (approxOn f hfm s y₀ h₀ n)) atTop (𝓝 (∫ (x : α), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
have hfi' := SimpleFunc.integrable_approxOn hfm hfi h₀ h₀i
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
inst✝² : MeasurableSpace E
inst✝¹ : BorelSpace E
f : α → E
s : Set E
inst✝ : SeparableSpace ↑s
hfi : Integrable f
hfm : Measurable f
hs : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ closure s
y₀ : E
h₀ : y₀ ∈ s
h₀i : Integrable fun x => y₀
hfi' : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(approxOn f hfm s y₀ h₀ n)
⊢ Tendsto (fun n => SimpleFunc.integral μ (approxOn f hfm s y₀ h₀ n)) atTop (𝓝 (∫ (x : α), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
simp only [SimpleFunc.integral_eq_integral _ (hfi' _), integral, hE, L1.integral]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
inst✝² : MeasurableSpace E
inst✝¹ : BorelSpace E
f : α → E
s : Set E
inst✝ : SeparableSpace ↑s
hfi : Integrable f
hfm : Measurable f
hs : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ closure s
y₀ : E
h₀ : y₀ ∈ s
h₀i : Integrable fun x => y₀
hfi' : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(approxOn f hfm s y₀ h₀ n)
⊢ Tendsto
    (fun n =>
      if h : True then
        if hf : Integrable fun x => ↑(approxOn f hfm s y₀ h₀ n) x then
          ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => ↑(approxOn f hfm s y₀ h₀ n) x) hf)
        else 0
      else 0)
    atTop
    (𝓝
      (if h : True then if hf : Integrable fun x => f x then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => f x) hf) else 0
      else 0))
[PROOFSTEP]
exact tendsto_setToFun_approxOn_of_measurable (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) hfi hfm hs h₀ h₀i
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
inst✝² : MeasurableSpace E
inst✝¹ : BorelSpace E
f : α → E
fmeas : Measurable f
hf : Integrable f
s : Set E
inst✝ : SeparableSpace ↑s
hs : range f ∪ {0} ⊆ s
n : ℕ
⊢ 0 ∈ range f ∪ {0}
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
inst✝² : MeasurableSpace E
inst✝¹ : BorelSpace E
f : α → E
fmeas : Measurable f
hf : Integrable f
s : Set E
inst✝ : SeparableSpace ↑s
hs : range f ∪ {0} ⊆ s
⊢ Tendsto (fun n => SimpleFunc.integral μ (approxOn f fmeas s 0 (_ : 0 ∈ s) n)) atTop (𝓝 (∫ (x : α), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
apply tendsto_integral_approxOn_of_measurable hf fmeas _ _ (integrable_zero _ _ _)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
inst✝² : MeasurableSpace E
inst✝¹ : BorelSpace E
f : α → E
fmeas : Measurable f
hf : Integrable f
s : Set E
inst✝ : SeparableSpace ↑s
hs : range f ∪ {0} ⊆ s
⊢ ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ closure s
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun x => subset_closure (hs (Set.mem_union_left _ (mem_range_self _)))
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
⊢ ∫ (x : α), f x ∂(μ + ν) = ∫ (x : α), f x ∂μ + ∫ (x : α), f x ∂ν
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂(μ + ν) = ∫ (x : α), f x ∂μ + ∫ (x : α), f x ∂ν
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂(μ + ν) = ∫ (x : α), f x ∂μ + ∫ (x : α), f x ∂ν
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂(μ + ν) = ∫ (x : α), f x ∂μ + ∫ (x : α), f x ∂ν
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂(μ + ν) = ∫ (x : α), f x ∂μ + ∫ (x : α), f x ∂ν
[PROOFSTEP]
have hfi := hμ.add_measure hν
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
⊢ ∫ (x : α), f x ∂(μ + ν) = ∫ (x : α), f x ∂μ + ∫ (x : α), f x ∂ν
[PROOFSTEP]
simp_rw [integral_eq_setToFun]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
⊢ (setToFun (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) 1) fun a =>
      f a) =
    (setToFun μ (weightedSMul μ) (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1) fun a => f a) +
      setToFun ν (weightedSMul ν) (_ : DominatedFinMeasAdditive ν (weightedSMul ν) 1) fun a => f a
[PROOFSTEP]
have hμ_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul μ : Set α → G →L[ℝ] G) 1 :=
  DominatedFinMeasAdditive.add_measure_right μ ν (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) zero_le_one
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
hμ_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul μ) 1
⊢ (setToFun (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) 1) fun a =>
      f a) =
    (setToFun μ (weightedSMul μ) (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1) fun a => f a) +
      setToFun ν (weightedSMul ν) (_ : DominatedFinMeasAdditive ν (weightedSMul ν) 1) fun a => f a
[PROOFSTEP]
have hν_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul ν : Set α → G →L[ℝ] G) 1 :=
  DominatedFinMeasAdditive.add_measure_left μ ν (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul ν) zero_le_one
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
hμ_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul μ) 1
hν_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul ν) 1
⊢ (setToFun (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) 1) fun a =>
      f a) =
    (setToFun μ (weightedSMul μ) (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul μ) 1) fun a => f a) +
      setToFun ν (weightedSMul ν) (_ : DominatedFinMeasAdditive ν (weightedSMul ν) 1) fun a => f a
[PROOFSTEP]
rw [← setToFun_congr_measure_of_add_right hμ_dfma (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul μ) f hfi, ←
  setToFun_congr_measure_of_add_left hν_dfma (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul ν) f hfi]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
hμ_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul μ) 1
hν_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul ν) 1
⊢ (setToFun (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul (μ + ν)) 1) fun a =>
      f a) =
    setToFun (μ + ν) (weightedSMul μ) hμ_dfma f + setToFun (μ + ν) (weightedSMul ν) hν_dfma f
[PROOFSTEP]
refine' setToFun_add_left' _ _ _ (fun s _ hμνs => _) f
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
hμ_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul μ) 1
hν_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul ν) 1
s : Set α
x✝ : MeasurableSet s
hμνs : ↑↑(μ + ν) s < ⊤
⊢ weightedSMul (μ + ν) s = weightedSMul μ s + weightedSMul ν s
[PROOFSTEP]
rw [Measure.coe_add, Pi.add_apply, add_lt_top] at hμνs
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hμ : Integrable f
hν : Integrable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
hμ_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul μ) 1
hν_dfma : DominatedFinMeasAdditive (μ + ν) (weightedSMul ν) 1
s : Set α
x✝ : MeasurableSet s
hμνs : ↑↑μ s < ⊤ ∧ ↑↑ν s < ⊤
⊢ weightedSMul (μ + ν) s = weightedSMul μ s + weightedSMul ν s
[PROOFSTEP]
rw [weightedSMul, weightedSMul, weightedSMul, ← add_smul, Measure.coe_add, Pi.add_apply, toReal_add hμνs.1.ne hμνs.2.ne]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α → G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂0 = 0
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂0 = 0
[PROOFSTEP]
simp only [integral, hG, L1.integral]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ (if h : True then if hf : Integrable fun x => f x then ↑L1.integralCLM (Integrable.toL1 (fun x => f x) hf) else 0
    else 0) =
    0
[PROOFSTEP]
exact setToFun_measure_zero (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul _) rfl
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
m : MeasurableSpace α
f : α → G
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂0 = 0
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
s : Finset ι
hf : ∀ (i : ι), i ∈ s → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i = ∑ i in s, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]
induction s using Finset.cons_induction_on with
| h₁ => simp
| h₂ h ih =>
  rw [Finset.forall_mem_cons] at hf
  rw [Finset.sum_cons, Finset.sum_cons, ← ih hf.2]
  exact integral_add_measure hf.1 (integrable_finset_sum_measure.2 hf.2)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
s : Finset ι
hf : ∀ (i : ι), i ∈ s → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i = ∑ i in s, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]
induction s using Finset.cons_induction_on with
| h₁ => simp
| h₂ h ih =>
  rw [Finset.forall_mem_cons] at hf
  rw [Finset.sum_cons, Finset.sum_cons, ← ih hf.2]
  exact integral_add_measure hf.1 (integrable_finset_sum_measure.2 hf.2)
[GOAL]
case h₁
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : ∀ (i : ι), i ∈ ∅ → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in ∅, μ i = ∑ i in ∅, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]

| h₁ => simp
[GOAL]
case h₁
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : ∀ (i : ι), i ∈ ∅ → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in ∅, μ i = ∑ i in ∅, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
case h₂
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
a✝ : ι
s✝ : Finset ι
h : ¬a✝ ∈ s✝
ih : (∀ (i : ι), i ∈ s✝ → Integrable f) → ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s✝, μ i = ∑ i in s✝, ∫ (a : α), f a ∂μ i
hf : ∀ (i : ι), i ∈ Finset.cons a✝ s✝ h → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in Finset.cons a✝ s✝ h, μ i = ∑ i in Finset.cons a✝ s✝ h, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]

| h₂ h ih =>
  rw [Finset.forall_mem_cons] at hf
  rw [Finset.sum_cons, Finset.sum_cons, ← ih hf.2]
  exact integral_add_measure hf.1 (integrable_finset_sum_measure.2 hf.2)
[GOAL]
case h₂
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
a✝ : ι
s✝ : Finset ι
h : ¬a✝ ∈ s✝
ih : (∀ (i : ι), i ∈ s✝ → Integrable f) → ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s✝, μ i = ∑ i in s✝, ∫ (a : α), f a ∂μ i
hf : ∀ (i : ι), i ∈ Finset.cons a✝ s✝ h → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in Finset.cons a✝ s✝ h, μ i = ∑ i in Finset.cons a✝ s✝ h, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]
rw [Finset.forall_mem_cons] at hf
[GOAL]
case h₂
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
a✝ : ι
s✝ : Finset ι
h : ¬a✝ ∈ s✝
ih : (∀ (i : ι), i ∈ s✝ → Integrable f) → ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s✝, μ i = ∑ i in s✝, ∫ (a : α), f a ∂μ i
hf : Integrable f ∧ ∀ (x : ι), x ∈ s✝ → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in Finset.cons a✝ s✝ h, μ i = ∑ i in Finset.cons a✝ s✝ h, ∫ (a : α), f a ∂μ i
[PROOFSTEP]
rw [Finset.sum_cons, Finset.sum_cons, ← ih hf.2]
[GOAL]
case h₂
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
a✝ : ι
s✝ : Finset ι
h : ¬a✝ ∈ s✝
ih : (∀ (i : ι), i ∈ s✝ → Integrable f) → ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s✝, μ i = ∑ i in s✝, ∫ (a : α), f a ∂μ i
hf : Integrable f ∧ ∀ (x : ι), x ∈ s✝ → Integrable f
⊢ ∫ (a : α), f a ∂(μ a✝ + ∑ x in s✝, μ x) = ∫ (a : α), f a ∂μ a✝ + ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s✝, μ i
[PROOFSTEP]
exact integral_add_measure hf.1 (integrable_finset_sum_measure.2 hf.2)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
h₁ : Integrable f
h₂ : Integrable f
⊢ ↑(nndist (∫ (x : α), f x ∂μ) (∫ (x : α), f x ∂(μ + ν))) ≤ ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂ν
[PROOFSTEP]
rw [integral_add_measure h₁ h₂, nndist_comm, nndist_eq_nnnorm, add_sub_cancel']
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
h₁ : Integrable f
h₂ : Integrable f
⊢ ↑‖∫ (x : α), f x ∂ν‖₊ ≤ ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂ν
[PROOFSTEP]
exact ennnorm_integral_le_lintegral_ennnorm _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
⊢ HasSum (fun i => ∫ (a : α), f a ∂μ i) (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ)
[PROOFSTEP]
have hfi : ∀ i, Integrable f (μ i) := fun i => hf.mono_measure (Measure.le_sum _ _)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
⊢ HasSum (fun i => ∫ (a : α), f a ∂μ i) (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ)
[PROOFSTEP]
simp only [HasSum, ← integral_finset_sum_measure fun i _ => hfi i]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
⊢ Tendsto (fun s => ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i) atTop (𝓝 (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ))
[PROOFSTEP]
refine' Metric.nhds_basis_ball.tendsto_right_iff.mpr fun ε ε0 => _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ
ε0 : 0 < ε
⊢ ∀ᶠ (x : Finset ι) in atTop, ∫ (a : α), f a ∂∑ i in x, μ i ∈ Metric.ball (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ) ε
[PROOFSTEP]
lift ε to ℝ≥0 using ε0.le
[GOAL]
case intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
⊢ ∀ᶠ (x : Finset ι) in atTop, ∫ (a : α), f a ∂∑ i in x, μ i ∈ Metric.ball (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ) ↑ε
[PROOFSTEP]
have hf_lt : (∫⁻ x, ‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ) < ∞ := hf.2
[GOAL]
case intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
⊢ ∀ᶠ (x : Finset ι) in atTop, ∫ (a : α), f a ∂∑ i in x, μ i ∈ Metric.ball (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ) ↑ε
[PROOFSTEP]
have hmem : ∀ᶠ y in 𝓝 (∫⁻ x, ‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), (∫⁻ x, ‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ) < y + ε :=
  by
  refine' tendsto_id.add tendsto_const_nhds (lt_mem_nhds (α := ℝ≥0∞) <| ENNReal.lt_add_right _ _)
  exacts [hf_lt.ne, ENNReal.coe_ne_zero.2 (NNReal.coe_ne_zero.1 ε0.ne')]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
⊢ ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
[PROOFSTEP]
refine' tendsto_id.add tendsto_const_nhds (lt_mem_nhds (α := ℝ≥0∞) <| ENNReal.lt_add_right _ _)
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
⊢ ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ ≠ ⊤
case refine'_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
⊢ ↑ε ≠ 0
[PROOFSTEP]
exacts [hf_lt.ne, ENNReal.coe_ne_zero.2 (NNReal.coe_ne_zero.1 ε0.ne')]
[GOAL]
case intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
⊢ ∀ᶠ (x : Finset ι) in atTop, ∫ (a : α), f a ∂∑ i in x, μ i ∈ Metric.ball (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ) ↑ε
[PROOFSTEP]
refine' ((hasSum_lintegral_measure (fun x => ‖f x‖₊) μ).eventually hmem).mono fun s hs => _
[GOAL]
case intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i ∈ Metric.ball (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ) ↑ε
[PROOFSTEP]
obtain ⟨ν, hν⟩ : ∃ ν, (∑ i in s, μ i) + ν = Measure.sum μ :=
  by
  refine' ⟨Measure.sum fun i : ↥(sᶜ : Set ι) => μ i, _⟩
  simpa only [← Measure.sum_coe_finset] using Measure.sum_add_sum_compl (s : Set ι) μ
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
⊢ ∃ ν, ∑ i in s, μ i + ν = Measure.sum μ
[PROOFSTEP]
refine' ⟨Measure.sum fun i : ↥(sᶜ : Set ι) => μ i, _⟩
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
⊢ (∑ i in s, μ i + Measure.sum fun i => μ ↑i) = Measure.sum μ
[PROOFSTEP]
simpa only [← Measure.sum_coe_finset] using Measure.sum_add_sum_compl (s : Set ι) μ
[GOAL]
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν✝ : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
ν : Measure α
hν : ∑ i in s, μ i + ν = Measure.sum μ
⊢ ∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i ∈ Metric.ball (∫ (a : α), f a ∂Measure.sum μ) ↑ε
[PROOFSTEP]
rw [Metric.mem_ball, ← coe_nndist, NNReal.coe_lt_coe, ← ENNReal.coe_lt_coe, ← hν]
[GOAL]
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν✝ : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hf : Integrable f
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
ν : Measure α
hν : ∑ i in s, μ i + ν = Measure.sum μ
⊢ ↑(nndist (∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i) (∫ (a : α), f a ∂(∑ i in s, μ i + ν))) < ↑ε
[PROOFSTEP]
rw [← hν, integrable_add_measure] at hf
[GOAL]
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν✝ : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
ν : Measure α
hf : Integrable f ∧ Integrable f
hν : ∑ i in s, μ i + ν = Measure.sum μ
⊢ ↑(nndist (∫ (a : α), f a ∂∑ i in s, μ i) (∫ (a : α), f a ∂(∑ i in s, μ i + ν))) < ↑ε
[PROOFSTEP]
refine' (nndist_integral_add_measure_le_lintegral hf.1 hf.2).trans_lt _
[GOAL]
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν✝ : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
hs : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
ν : Measure α
hf : Integrable f ∧ Integrable f
hν : ∑ i in s, μ i + ν = Measure.sum μ
⊢ ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂ν < ↑ε
[PROOFSTEP]
rw [← hν, lintegral_add_measure, lintegral_finset_sum_measure] at hs
[GOAL]
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m✝ : MeasurableSpace α
μ✝ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν✝ : Measure α
ι : Type u_7
m : MeasurableSpace α
f : α → G
μ : ι → Measure α
hfi : ∀ (i : ι), Integrable f
ε : ℝ≥0
ε0 : 0 < ↑ε
hf_lt : ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < ⊤
hmem : ∀ᶠ (y : ℝ≥0∞) in 𝓝 (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ), ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂Measure.sum μ < y + ↑ε
s : Finset ι
ν : Measure α
hs : ∑ i in s, ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i + ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂ν < ∑ b in s, (fun i => ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ i) b + ↑ε
hf : Integrable f ∧ Integrable f
hν : ∑ i in s, μ i + ν = Measure.sum μ
⊢ ∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ∂ν < ↑ε
[PROOFSTEP]
exact lt_of_add_lt_add_left hs
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
have hf'' : ∀ i, AEMeasurable (fun x => (‖f i x‖₊ : ℝ≥0∞)) μ := fun i => (hf i).ennnorm
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
have hhh : ∀ᵐ a : α ∂μ, Summable fun n => (‖f n a‖₊ : ℝ) :=
  by
  rw [← lintegral_tsum hf''] at hf'
  refine' (ae_lt_top' (AEMeasurable.ennreal_tsum hf'') hf').mono _
  intro x hx
  rw [← ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable_coe]
  exact hx.ne
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
[PROOFSTEP]
rw [← lintegral_tsum hf''] at hf'
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∫⁻ (a : α), ∑' (i : ι), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
[PROOFSTEP]
refine' (ae_lt_top' (AEMeasurable.ennreal_tsum hf'') hf').mono _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∫⁻ (a : α), ∑' (i : ι), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
⊢ ∀ (x : α), ∑' (i : ι), ↑‖f i x‖₊ < ⊤ → Summable fun n => ↑‖f n x‖₊
[PROOFSTEP]
intro x hx
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∫⁻ (a : α), ∑' (i : ι), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
x : α
hx : ∑' (i : ι), ↑‖f i x‖₊ < ⊤
⊢ Summable fun n => ↑‖f n x‖₊
[PROOFSTEP]
rw [← ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable_coe]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∫⁻ (a : α), ∑' (i : ι), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
x : α
hx : ∑' (i : ι), ↑‖f i x‖₊ < ⊤
⊢ ∑' (a : ι), ↑‖f a x‖₊ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exact hx.ne
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ∫ (a : α), ∑' (i : ι), f i a ∂μ = ∑' (i : ι), ∫ (a : α), f i a ∂μ
[PROOFSTEP]
convert (MeasureTheory.hasSum_integral_of_dominated_convergence (fun i a => ‖f i a‖₊) hf _ hhh ⟨_, _⟩ _).tsum_eq.symm
[GOAL]
case pos.convert_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ∀ (n : ι), ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖f n a‖ ≤ (fun i a => ↑‖f i a‖₊) n a
[PROOFSTEP]
intro n
[GOAL]
case pos.convert_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
n : ι
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, ‖f n a‖ ≤ (fun i a => ↑‖f i a‖₊) n a
[PROOFSTEP]
filter_upwards with x
[GOAL]
case pos.convert_2.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
n : ι
x : α
⊢ ‖f n x‖ ≤ ↑‖f n x‖₊
[PROOFSTEP]
rfl
[GOAL]
case pos.convert_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ∑' (n : ι), (fun i a => ↑‖f i a‖₊) n a) μ
[PROOFSTEP]
simp_rw [← NNReal.coe_tsum]
[GOAL]
case pos.convert_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ↑(∑' (a_1 : ι), ‖f a_1 a‖₊)) μ
[PROOFSTEP]
rw [aestronglyMeasurable_iff_aemeasurable]
[GOAL]
case pos.convert_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ AEMeasurable fun a => ↑(∑' (a_1 : ι), ‖f a_1 a‖₊)
[PROOFSTEP]
apply AEMeasurable.coe_nnreal_real
[GOAL]
case pos.convert_3.hf
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ AEMeasurable fun x => ∑' (a : ι), ‖f a x‖₊
[PROOFSTEP]
apply AEMeasurable.nnreal_tsum
[GOAL]
case pos.convert_3.hf.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ‖f i x‖₊
[PROOFSTEP]
exact fun i => (hf i).nnnorm.aemeasurable
[GOAL]
case pos.convert_4
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ HasFiniteIntegral fun a => ∑' (n : ι), (fun i a => ↑‖f i a‖₊) n a
[PROOFSTEP]
dsimp [HasFiniteIntegral]
[GOAL]
case pos.convert_4
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑‖∑' (n : ι), ‖f n a‖‖₊ ∂μ < ⊤
[PROOFSTEP]
have : ∫⁻ a, ∑' n, ‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤ := by rwa [lintegral_tsum hf'', lt_top_iff_ne_top]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤
[PROOFSTEP]
rwa [lintegral_tsum hf'', lt_top_iff_ne_top]
[GOAL]
case pos.convert_4
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
this : ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑‖∑' (n : ι), ‖f n a‖‖₊ ∂μ < ⊤
[PROOFSTEP]
convert this using 1
[GOAL]
case h.e'_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
this : ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤
⊢ ∫⁻ (a : α), ↑‖∑' (n : ι), ‖f n a‖‖₊ ∂μ = ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ
[PROOFSTEP]
apply lintegral_congr_ae
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
this : ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤
⊢ (fun a => ↑‖∑' (n : ι), ‖f n a‖‖₊) =ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊
[PROOFSTEP]
simp_rw [← coe_nnnorm, ← NNReal.coe_tsum, NNReal.nnnorm_eq]
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
this : ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤
⊢ (fun a => ↑(∑' (a_1 : ι), ‖f a_1 a‖₊)) =ᵐ[μ] fun a => ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hhh] with a ha
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
this : ∫⁻ (a : α), ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊ ∂μ < ⊤
a : α
ha : Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ↑(∑' (a_1 : ι), ‖f a_1 a‖₊) = ∑' (n : ι), ↑‖f n a‖₊
[PROOFSTEP]
exact ENNReal.coe_tsum (NNReal.summable_coe.mp ha)
[GOAL]
case pos.convert_5
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
⊢ ∀ᵐ (a : α) ∂μ, HasSum (fun n => f n a) (∑' (i : ι), f i a)
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hhh] with x hx
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
ι : Type u_7
inst✝ : Countable ι
f : ι → α → G
hf : ∀ (i : ι), AEStronglyMeasurable (f i) μ
hf' : ∑' (i : ι), ∫⁻ (a : α), ↑‖f i a‖₊ ∂μ ≠ ⊤
hG : CompleteSpace G
hf'' : ∀ (i : ι), AEMeasurable fun x => ↑‖f i x‖₊
hhh : ∀ᵐ (a : α) ∂μ, Summable fun n => ↑‖f n a‖₊
x : α
hx : Summable fun n => ↑‖f n x‖₊
⊢ HasSum (fun n => f n x) (∑' (i : ι), f i x)
[PROOFSTEP]
exact (summable_of_summable_norm hx).hasSum
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
⊢ ∫ (x : α), f x ∂c • μ = ENNReal.toReal c • ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂c • μ = ENNReal.toReal c • ∫ (x : α), f x ∂μ
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂c • μ = ENNReal.toReal c • ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂c • μ = ENNReal.toReal c • ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
  -- First we consider the “degenerate” case `c = ∞`
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂c • μ = ENNReal.toReal c • ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
rcases eq_or_ne c ∞ with (rfl | hc)
[GOAL]
case pos.inl
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂⊤ • μ = ENNReal.toReal ⊤ • ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [ENNReal.top_toReal, zero_smul, integral_eq_setToFun, setToFun_top_smul_measure]
  -- Main case: `c ≠ ∞`
[GOAL]
case pos.inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
hc : c ≠ ⊤
⊢ ∫ (x : α), f x ∂c • μ = ENNReal.toReal c • ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
simp_rw [integral_eq_setToFun, ← setToFun_smul_left]
[GOAL]
case pos.inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
hc : c ≠ ⊤
⊢ (setToFun (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) 1) fun a =>
      f a) =
    setToFun μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s)
      (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s) (‖ENNReal.toReal c‖ * 1)) fun a =>
      f a
[PROOFSTEP]
have hdfma : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul (c • μ) : Set α → G →L[ℝ] G) c.toReal :=
  mul_one c.toReal ▸ (dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul (c • μ)).of_smul_measure c hc
[GOAL]
case pos.inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
hc : c ≠ ⊤
hdfma : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul (c • μ)) (ENNReal.toReal c)
⊢ (setToFun (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) 1) fun a =>
      f a) =
    setToFun μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s)
      (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s) (‖ENNReal.toReal c‖ * 1)) fun a =>
      f a
[PROOFSTEP]
have hdfma_smul := dominatedFinMeasAdditive_weightedSMul (F := G) (c • μ)
[GOAL]
case pos.inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
hc : c ≠ ⊤
hdfma : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul (c • μ)) (ENNReal.toReal c)
hdfma_smul : DominatedFinMeasAdditive (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) 1
⊢ (setToFun (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) (_ : DominatedFinMeasAdditive (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) 1) fun a =>
      f a) =
    setToFun μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s)
      (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s) (‖ENNReal.toReal c‖ * 1)) fun a =>
      f a
[PROOFSTEP]
rw [← setToFun_congr_smul_measure c hc hdfma hdfma_smul f]
[GOAL]
case pos.inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
f : α → G
c : ℝ≥0∞
hG : CompleteSpace G
hc : c ≠ ⊤
hdfma : DominatedFinMeasAdditive μ (weightedSMul (c • μ)) (ENNReal.toReal c)
hdfma_smul : DominatedFinMeasAdditive (c • μ) (weightedSMul (c • μ)) 1
⊢ setToFun μ (weightedSMul (c • μ)) hdfma f =
    setToFun μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s)
      (_ : DominatedFinMeasAdditive μ (fun s => ENNReal.toReal c • weightedSMul μ s) (‖ENNReal.toReal c‖ * 1)) fun a =>
      f a
[PROOFSTEP]
exact setToFun_congr_left' _ _ (fun s _ _ => weightedSMul_smul_measure μ c) f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hfi : Integrable f (Measure.map φ μ)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : ¬Integrable f
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : ¬Integrable f
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_undef hfi, integral_undef]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : ¬Integrable f
⊢ ¬Integrable fun x => f (φ x)
[PROOFSTEP]
exact fun hfφ => hfi ((integrable_map_measure hfm.aestronglyMeasurable hφ.aemeasurable).2 hfφ)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
borelize G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
have : SeparableSpace (range f ∪ {0} : Set G) := hfm.separableSpace_range_union_singleton
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
⊢ ∫ (y : β), f y ∂Measure.map φ μ = ∫ (x : α), f (φ x) ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' tendsto_nhds_unique (tendsto_integral_approxOn_of_measurable_of_range_subset hfm.measurable hfi _ Subset.rfl) _
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
⊢ Tendsto
    (fun n =>
      SimpleFunc.integral (Measure.map φ μ) (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) n))
    atTop (𝓝 (∫ (x : α), f (φ x) ∂μ))
[PROOFSTEP]
convert
  tendsto_integral_approxOn_of_measurable_of_range_subset (hfm.measurable.comp hφ)
    ((integrable_map_measure hfm.aestronglyMeasurable hφ.aemeasurable).1 hfi) (range f ∪ {0})
    (by simp [insert_subset_insert, Set.range_comp_subset_range]) using
  1
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
⊢ range (f ∘ φ) ∪ {0} ⊆ range f ∪ {0}
[PROOFSTEP]
simp [insert_subset_insert, Set.range_comp_subset_range]
[GOAL]
case h.e'_3
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
⊢ (fun n =>
      SimpleFunc.integral (Measure.map φ μ)
        (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) n)) =
    fun n =>
    SimpleFunc.integral μ (approxOn (f ∘ φ) (_ : Measurable (f ∘ φ)) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) n)
[PROOFSTEP]
ext1 i
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
i : ℕ
⊢ SimpleFunc.integral (Measure.map φ μ) (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) =
    SimpleFunc.integral μ (approxOn (f ∘ φ) (_ : Measurable (f ∘ φ)) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i)
[PROOFSTEP]
simp only [SimpleFunc.approxOn_comp, SimpleFunc.integral_eq, Measure.map_apply, hφ, SimpleFunc.measurableSet_preimage, ←
  preimage_comp, SimpleFunc.coe_comp]
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
i : ℕ
⊢ ∑ x in SimpleFunc.range (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i),
      ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) ∘ φ ⁻¹' {x})) •
        x =
    ∑ x in SimpleFunc.range (approxOn (f ∘ φ) (_ : Measurable (f ∘ φ)) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i),
      ENNReal.toReal
          (↑↑μ (↑(approxOn (f ∘ φ) (_ : Measurable (f ∘ φ)) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) ⁻¹' {x})) •
        x
[PROOFSTEP]
refine' (Finset.sum_subset (SimpleFunc.range_comp_subset_range _ hφ) fun y _ hy => _).symm
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
i : ℕ
y : G
x✝ : y ∈ SimpleFunc.range (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i)
hy :
  ¬y ∈
      SimpleFunc.range
        (SimpleFunc.comp (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) φ hφ)
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) ∘ φ ⁻¹' {y})) • y =
    0
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.mem_range, ← Set.preimage_singleton_eq_empty, SimpleFunc.coe_comp] at hy
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
i : ℕ
y : G
x✝ : y ∈ SimpleFunc.range (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i)
hy : ↑(approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) ∘ φ ⁻¹' {y} = ∅
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) ∘ φ ⁻¹' {y})) • y =
    0
[PROOFSTEP]
rw [hy]
[GOAL]
case h.e'_3.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : Measurable φ
f : β → G
hfm : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
hfi : Integrable f
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
i : ℕ
y : G
x✝ : y ∈ SimpleFunc.range (approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i)
hy : ↑(approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) ∘ φ ⁻¹' {y} = ∅
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ ∅) • y = 0
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : AEMeasurable φ
f : β → G
hfm : AEStronglyMeasurable f (Measure.map φ μ)
g : β → G := AEStronglyMeasurable.mk f hfm
⊢ ∫ (y : β), g y ∂Measure.map φ μ = ∫ (y : β), g y ∂Measure.map (AEMeasurable.mk φ hφ) μ
[PROOFSTEP]
congr 1
[GOAL]
case e_μ
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
inst✝ : MeasurableSpace β
φ : α → β
hφ : AEMeasurable φ
f : β → G
hfm : AEStronglyMeasurable f (Measure.map φ μ)
g : β → G := AEStronglyMeasurable.mk f hfm
⊢ Measure.map φ μ = Measure.map (AEMeasurable.mk φ hφ) μ
[PROOFSTEP]
exact Measure.map_congr hφ.ae_eq_mk
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
x✝ : MeasurableSpace β
f : α → β
hf : MeasurableEmbedding f
g : β → G
⊢ ∫ (y : β), g y ∂Measure.map f μ = ∫ (x : α), g (f x) ∂μ
[PROOFSTEP]
by_cases hgm : AEStronglyMeasurable g (Measure.map f μ)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
x✝ : MeasurableSpace β
f : α → β
hf : MeasurableEmbedding f
g : β → G
hgm : AEStronglyMeasurable g (Measure.map f μ)
⊢ ∫ (y : β), g y ∂Measure.map f μ = ∫ (x : α), g (f x) ∂μ
[PROOFSTEP]
exact MeasureTheory.integral_map hf.measurable.aemeasurable hgm
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
x✝ : MeasurableSpace β
f : α → β
hf : MeasurableEmbedding f
g : β → G
hgm : ¬AEStronglyMeasurable g (Measure.map f μ)
⊢ ∫ (y : β), g y ∂Measure.map f μ = ∫ (x : α), g (f x) ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_non_aestronglyMeasurable hgm, integral_non_aestronglyMeasurable]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
β : Type u_7
x✝ : MeasurableSpace β
f : α → β
hf : MeasurableEmbedding f
g : β → G
hgm : ¬AEStronglyMeasurable g (Measure.map f μ)
⊢ ¬AEStronglyMeasurable (fun x => g (f x)) μ
[PROOFSTEP]
refine' fun hgf => hgm (hf.aestronglyMeasurable_map_iff.2 hgf)
[GOAL]
α✝ : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α✝ → E
m : MeasurableSpace α✝
μ : Measure α✝
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α✝
α : Type u_7
inst✝ : MeasureSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
f : α → G
⊢ ∫ (x : α) in s, f x = ∫ (x : ↑s), f ↑x
[PROOFSTEP]
rw [← map_comap_subtype_coe hs]
[GOAL]
α✝ : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α✝ → E
m : MeasurableSpace α✝
μ : Measure α✝
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α✝
α : Type u_7
inst✝ : MeasureSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
f : α → G
⊢ ∫ (x : α), f x ∂Measure.map Subtype.val (Measure.comap Subtype.val volume) = ∫ (x : ↑s), f ↑x
[PROOFSTEP]
exact (MeasurableEmbedding.subtype_coe hs).integral_map _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α → E
a : α
hfm : StronglyMeasurable f
⊢ ∫ (x : α), f x ∂Measure.dirac a = f a
[PROOFSTEP]
borelize E
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α → E
a : α
hfm : StronglyMeasurable f
this✝¹ : MeasurableSpace E := borel E
this✝ : BorelSpace E
⊢ ∫ (x : α), f x ∂Measure.dirac a = f a
[PROOFSTEP]
calc
  ∫ x, f x ∂Measure.dirac a = ∫ _, f a ∂Measure.dirac a := integral_congr_ae <| ae_eq_dirac' hfm.measurable
  _ = f a := by simp [Measure.dirac_apply_of_mem]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α → E
a : α
hfm : StronglyMeasurable f
this✝¹ : MeasurableSpace E := borel E
this✝ : BorelSpace E
⊢ ∫ (x : α), f a ∂Measure.dirac a = f a
[PROOFSTEP]
simp [Measure.dirac_apply_of_mem]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁹ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁶ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝¹ : MeasurableSpace α
inst✝ : MeasurableSingletonClass α
f : α → E
a : α
⊢ ∫ (x : α), f a ∂Measure.dirac a = f a
[PROOFSTEP]
simp [Measure.dirac_apply_of_mem]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
mα : MeasurableSpace α
f : α → E
hf : StronglyMeasurable f
a : α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
⊢ ∫ (x : α) in s, f x ∂Measure.dirac a = if a ∈ s then f a else 0
[PROOFSTEP]
rw [restrict_dirac' hs]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
mα : MeasurableSpace α
f : α → E
hf : StronglyMeasurable f
a : α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
⊢ (∫ (x : α), f x ∂if a ∈ s then Measure.dirac a else 0) = if a ∈ s then f a else 0
[PROOFSTEP]
split_ifs
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
mα : MeasurableSpace α
f : α → E
hf : StronglyMeasurable f
a : α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
h✝ : a ∈ s
⊢ ∫ (x : α), f x ∂Measure.dirac a = f a
[PROOFSTEP]
exact integral_dirac' _ _ hf
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
mα : MeasurableSpace α
f : α → E
hf : StronglyMeasurable f
a : α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
h✝ : ¬a ∈ s
⊢ ∫ (x : α), f x ∂0 = 0
[PROOFSTEP]
exact integral_zero_measure _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝² : MeasurableSpace α
inst✝¹ : MeasurableSingletonClass α
f : α → E
a : α
s : Set α
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
⊢ ∫ (x : α) in s, f x ∂Measure.dirac a = if a ∈ s then f a else 0
[PROOFSTEP]
rw [restrict_dirac]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝² : MeasurableSpace α
inst✝¹ : MeasurableSingletonClass α
f : α → E
a : α
s : Set α
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
⊢ (∫ (x : α), f x ∂if a ∈ s then Measure.dirac a else 0) = if a ∈ s then f a else 0
[PROOFSTEP]
split_ifs
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝² : MeasurableSpace α
inst✝¹ : MeasurableSingletonClass α
f : α → E
a : α
s : Set α
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
h✝ : a ∈ s
⊢ ∫ (x : α), f x ∂Measure.dirac a = f a
[PROOFSTEP]
exact integral_dirac _ _
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace X
inst✝³ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝² : MeasurableSpace α
inst✝¹ : MeasurableSingletonClass α
f : α → E
a : α
s : Set α
inst✝ : Decidable (a ∈ s)
h✝ : ¬a ∈ s
⊢ ∫ (x : α), f x ∂0 = 0
[PROOFSTEP]
exact integral_zero_measure _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
⊢ ε * ENNReal.toReal (↑↑μ {x | ε ≤ f x}) ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
cases' lt_or_le ε 0 with hε hε
[GOAL]
case inl
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : ε < 0
⊢ ε * ENNReal.toReal (↑↑μ {x | ε ≤ f x}) ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
exact (mul_nonpos_of_nonpos_of_nonneg hε.le ENNReal.toReal_nonneg).trans (integral_nonneg hf_nonneg)
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
⊢ ε * ENNReal.toReal (↑↑μ {x | ε ≤ f x}) ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae (eventually_of_forall fun x => hf_nonneg x) hf_int.aestronglyMeasurable, ←
  ENNReal.toReal_ofReal hε, ← ENNReal.toReal_mul]
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
⊢ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x}) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have : {x : α | (ENNReal.ofReal ε).toReal ≤ f x} = {x : α | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x} :=
  by
  ext1 x
  rw [Set.mem_setOf_eq, Set.mem_setOf_eq, ← ENNReal.toReal_ofReal (hf_nonneg x)]
  exact ENNReal.toReal_le_toReal ENNReal.ofReal_ne_top ENNReal.ofReal_ne_top
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
⊢ {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
[PROOFSTEP]
ext1 x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
x : α
⊢ x ∈ {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} ↔ x ∈ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
[PROOFSTEP]
rw [Set.mem_setOf_eq, Set.mem_setOf_eq, ← ENNReal.toReal_ofReal (hf_nonneg x)]
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
x : α
⊢ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal (f x)) ↔
    ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x
[PROOFSTEP]
exact ENNReal.toReal_le_toReal ENNReal.ofReal_ne_top ENNReal.ofReal_ne_top
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
⊢ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x}) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [this]
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
⊢ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have h_meas : AEMeasurable (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) μ :=
  measurable_id'.ennreal_ofReal.comp_aemeasurable hf_int.aemeasurable
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
⊢ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
have h_mul_meas_le := @mul_meas_ge_le_lintegral₀ _ _ μ _ h_meas (ENNReal.ofReal ε)
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
⊢ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ)
[PROOFSTEP]
rw [ENNReal.toReal_le_toReal _ _]
[GOAL]
case inr
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x} ≤
    ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
[PROOFSTEP]
exact h_mul_meas_le
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x} ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
simp only [Ne.def, ENNReal.mul_eq_top, ENNReal.ofReal_eq_zero, not_le, ENNReal.ofReal_ne_top, false_and_iff,
  or_false_iff, not_and]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
⊢ 0 < ε → ¬↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} = ⊤
[PROOFSTEP]
exact fun _ => measure_ne_top _ _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
have h_lt_top : ∫⁻ a, ‖f a‖₊ ∂μ < ∞ := hf_int.hasFiniteIntegral
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
h_lt_top : ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ∂μ < ⊤
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
simp_rw [← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, Real.norm_eq_abs] at h_lt_top
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
h_lt_top : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal |f a| ∂μ < ⊤
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
convert h_lt_top.ne
[GOAL]
case h.e'_2.h.e'_4.h.h.e'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
h_lt_top : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal |f a| ∂μ < ⊤
x✝ : α
⊢ f x✝ = |f x✝|
[PROOFSTEP]
rename_i x
[GOAL]
case h.e'_2.h.e'_4.h.h.e'_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
f : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ f
hf_int : Integrable f
ε : ℝ
hε : 0 ≤ ε
this : {x | ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal ε) ≤ f x} = {x | ENNReal.ofReal ε ≤ (fun x => ENNReal.ofReal (f x)) x}
h_meas : AEMeasurable fun x => ENNReal.ofReal (f x)
h_mul_meas_le :
  ENNReal.ofReal ε * ↑↑μ {x | ENNReal.ofReal ε ≤ ENNReal.ofReal (f x)} ≤ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (f a) ∂μ
h_lt_top : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal |f a| ∂μ < ⊤
x : α
⊢ f x = |f x|
[PROOFSTEP]
rw [abs_of_nonneg (hf_nonneg x)]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ ≤ (∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫ (a : α), ‖g a‖ ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae, integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae, integral_eq_lintegral_of_nonneg_ae]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ) ^ (1 / p) *
      ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ) ^ (1 / q)
case hf
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖g a‖ ^ q
case hfm
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖g a‖ ^ q) μ
case hf
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ ^ p
case hfm
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖f a‖ ^ p) μ
case hf
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ * ‖g a‖
case hfm
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖f a‖ * ‖g a‖) μ
[PROOFSTEP]
rotate_left
[GOAL]
case hf
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖g a‖ ^ q
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun x => Real.rpow_nonneg_of_nonneg (norm_nonneg _) _
[GOAL]
case hfm
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖g a‖ ^ q) μ
[PROOFSTEP]
exact (hg.1.norm.aemeasurable.pow aemeasurable_const).aestronglyMeasurable
[GOAL]
case hf
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ ^ p
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun x => Real.rpow_nonneg_of_nonneg (norm_nonneg _) _
[GOAL]
case hfm
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖f a‖ ^ p) μ
[PROOFSTEP]
exact (hf.1.norm.aemeasurable.pow aemeasurable_const).aestronglyMeasurable
[GOAL]
case hf
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ * ‖g a‖
[PROOFSTEP]
exact eventually_of_forall fun x => mul_nonneg (norm_nonneg _) (norm_nonneg _)
[GOAL]
case hfm
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ AEStronglyMeasurable (fun a => ‖f a‖ * ‖g a‖) μ
[PROOFSTEP]
exact hf.1.norm.mul hg.1.norm
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ) ^ (1 / p) *
      ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
rw [ENNReal.toReal_rpow, ENNReal.toReal_rpow, ← ENNReal.toReal_mul]
  -- replace norms by nnnorm
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal
      ((∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ) ^ (1 / q))
[PROOFSTEP]
have h_left :
  ∫⁻ a, ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ a, ((fun x => (‖f x‖₊ : ℝ≥0∞)) * fun x => (‖g x‖₊ : ℝ≥0∞)) a ∂μ := by
  simp_rw [Pi.mul_apply, ← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, ENNReal.ofReal_mul (norm_nonneg _)]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
[PROOFSTEP]
simp_rw [Pi.mul_apply, ← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, ENNReal.ofReal_mul (norm_nonneg _)]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal
      ((∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ) ^ (1 / q))
[PROOFSTEP]
have h_right_f : ∫⁻ a, ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ a, (‖f a‖₊ : ℝ≥0∞) ^ p ∂μ :=
  by
  refine' lintegral_congr fun x => _
  rw [← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, ENNReal.ofReal_rpow_of_nonneg (norm_nonneg _) hpq.nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' lintegral_congr fun x => _
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
x : α
⊢ ENNReal.ofReal (‖f x‖ ^ p) = ↑‖f x‖₊ ^ p
[PROOFSTEP]
rw [← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, ENNReal.ofReal_rpow_of_nonneg (norm_nonneg _) hpq.nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal
      ((∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ) ^ (1 / q))
[PROOFSTEP]
have h_right_g : ∫⁻ a, ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ a, (‖g a‖₊ : ℝ≥0∞) ^ q ∂μ :=
  by
  refine' lintegral_congr fun x => _
  rw [← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, ENNReal.ofReal_rpow_of_nonneg (norm_nonneg _) hpq.symm.nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
⊢ ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' lintegral_congr fun x => _
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
x : α
⊢ ENNReal.ofReal (‖g x‖ ^ q) = ↑‖g x‖₊ ^ q
[PROOFSTEP]
rw [← ofReal_norm_eq_coe_nnnorm, ENNReal.ofReal_rpow_of_nonneg (norm_nonneg _) hpq.symm.nonneg]
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal
      ((∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ) ^ (1 / q))
[PROOFSTEP]
rw [h_left, h_right_f, h_right_g]
  -- we can now apply `ENNReal.lintegral_mul_le_Lp_mul_Lq` (up to the `toReal` application)
[GOAL]
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ENNReal.toReal (∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ) ≤
    ENNReal.toReal ((∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ) ^ (1 / q))
[PROOFSTEP]
refine' ENNReal.toReal_mono _ _
[GOAL]
case refine'_1
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ) ^ (1 / q) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
refine' ENNReal.mul_ne_top _ _
[GOAL]
case refine'_1.refine'_1
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
convert hf.snorm_ne_top
[GOAL]
case h.e'_2
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) = snorm f (ENNReal.ofReal p) μ
[PROOFSTEP]
rw [snorm_eq_lintegral_rpow_nnnorm]
[GOAL]
case h.e'_2
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) =
    (∫⁻ (x : α), ↑‖f x‖₊ ^ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal p) ∂μ) ^ (1 / ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal p))
[PROOFSTEP]
rw [ENNReal.toReal_ofReal hpq.nonneg]
[GOAL]
case h.e'_2.hp_ne_zero
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal p ≠ 0
[PROOFSTEP]
rw [Ne.def, ENNReal.ofReal_eq_zero, not_le]
[GOAL]
case h.e'_2.hp_ne_zero
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ 0 < p
[PROOFSTEP]
exact hpq.pos
[GOAL]
case h.e'_2.hp_ne_top
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal p ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exact ENNReal.coe_ne_top
[GOAL]
case refine'_1.refine'_2
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ) ^ (1 / q) ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
convert hg.snorm_ne_top
[GOAL]
case h.e'_2
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ) ^ (1 / q) = snorm g (ENNReal.ofReal q) μ
[PROOFSTEP]
rw [snorm_eq_lintegral_rpow_nnnorm]
[GOAL]
case h.e'_2
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ (∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ) ^ (1 / q) =
    (∫⁻ (x : α), ↑‖g x‖₊ ^ ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal q) ∂μ) ^ (1 / ENNReal.toReal (ENNReal.ofReal q))
[PROOFSTEP]
rw [ENNReal.toReal_ofReal hpq.symm.nonneg]
[GOAL]
case h.e'_2.hp_ne_zero
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal q ≠ 0
[PROOFSTEP]
rw [Ne.def, ENNReal.ofReal_eq_zero, not_le]
[GOAL]
case h.e'_2.hp_ne_zero
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ 0 < q
[PROOFSTEP]
exact hpq.symm.pos
[GOAL]
case h.e'_2.hp_ne_top
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal q ≠ ⊤
[PROOFSTEP]
exact ENNReal.coe_ne_top
[GOAL]
case refine'_2
α : Type u_1
E✝ : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E✝
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E✝
hE : CompleteSpace E✝
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E✝
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E✝
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E✝
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
E : Type u_7
inst✝ : NormedAddCommGroup E
f g : α → E
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ * ‖g a‖) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ
h_right_f : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖f a‖ ^ p) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫⁻ (a : α), ENNReal.ofReal (‖g a‖ ^ q) ∂μ = ∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ
⊢ ∫⁻ (a : α), ((fun x => ↑‖f x‖₊) * fun x => ↑‖g x‖₊) a ∂μ ≤
    (∫⁻ (a : α), ↑‖f a‖₊ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫⁻ (a : α), ↑‖g a‖₊ ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
exact
  ENNReal.lintegral_mul_le_Lp_mul_Lq μ hpq hf.1.nnnorm.aemeasurable.coe_nnreal_ennreal
    hg.1.nnnorm.aemeasurable.coe_nnreal_ennreal
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ∫ (a : α), f a * g a ∂μ ≤ (∫ (a : α), f a ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫ (a : α), g a ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
have h_left : ∫ a, f a * g a ∂μ = ∫ a, ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ :=
  by
  refine' integral_congr_ae _
  filter_upwards [hf_nonneg, hg_nonneg] with x hxf hxg
  rw [Real.norm_of_nonneg hxf, Real.norm_of_nonneg hxg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' integral_congr_ae _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
⊢ (fun a => f a * g a) =ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ * ‖g a‖
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hf_nonneg, hg_nonneg] with x hxf hxg
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
x : α
hxf : OfNat.ofNat 0 x ≤ f x
hxg : OfNat.ofNat 0 x ≤ g x
⊢ f x * g x = ‖f x‖ * ‖g x‖
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_of_nonneg hxf, Real.norm_of_nonneg hxg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
⊢ ∫ (a : α), f a * g a ∂μ ≤ (∫ (a : α), f a ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫ (a : α), g a ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
have h_right_f : ∫ a, f a ^ p ∂μ = ∫ a, ‖f a‖ ^ p ∂μ :=
  by
  refine' integral_congr_ae _
  filter_upwards [hf_nonneg] with x hxf
  rw [Real.norm_of_nonneg hxf]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
⊢ ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' integral_congr_ae _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
⊢ (fun a => f a ^ p) =ᵐ[μ] fun a => ‖f a‖ ^ p
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hf_nonneg] with x hxf
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
x : α
hxf : OfNat.ofNat 0 x ≤ f x
⊢ f x ^ p = ‖f x‖ ^ p
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_of_nonneg hxf]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
h_right_f : ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
⊢ ∫ (a : α), f a * g a ∂μ ≤ (∫ (a : α), f a ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫ (a : α), g a ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
have h_right_g : ∫ a, g a ^ q ∂μ = ∫ a, ‖g a‖ ^ q ∂μ :=
  by
  refine' integral_congr_ae _
  filter_upwards [hg_nonneg] with x hxg
  rw [Real.norm_of_nonneg hxg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
h_right_f : ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
⊢ ∫ (a : α), g a ^ q ∂μ = ∫ (a : α), ‖g a‖ ^ q ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' integral_congr_ae _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
h_right_f : ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
⊢ (fun a => g a ^ q) =ᵐ[μ] fun a => ‖g a‖ ^ q
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hg_nonneg] with x hxg
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
h_right_f : ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
x : α
hxg : OfNat.ofNat 0 x ≤ g x
⊢ g x ^ q = ‖g x‖ ^ q
[PROOFSTEP]
rw [Real.norm_of_nonneg hxg]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
h_right_f : ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫ (a : α), g a ^ q ∂μ = ∫ (a : α), ‖g a‖ ^ q ∂μ
⊢ ∫ (a : α), f a * g a ∂μ ≤ (∫ (a : α), f a ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫ (a : α), g a ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
rw [h_left, h_right_f, h_right_g]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁴ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace ℝ G
f✝ g✝ : α → E
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
X : Type u_6
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : FirstCountableTopology X
ν : Measure α
p q : ℝ
hpq : Real.IsConjugateExponent p q
f g : α → ℝ
hf_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] f
hg_nonneg : 0 ≤ᵐ[μ] g
hf : Memℒp f (ENNReal.ofReal p)
hg : Memℒp g (ENNReal.ofReal q)
h_left : ∫ (a : α), f a * g a ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ
h_right_f : ∫ (a : α), f a ^ p ∂μ = ∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ
h_right_g : ∫ (a : α), g a ^ q ∂μ = ∫ (a : α), ‖g a‖ ^ q ∂μ
⊢ ∫ (a : α), ‖f a‖ * ‖g a‖ ∂μ ≤ (∫ (a : α), ‖f a‖ ^ p ∂μ) ^ (1 / p) * (∫ (a : α), ‖g a‖ ^ q ∂μ) ^ (1 / q)
[PROOFSTEP]
exact integral_mul_norm_le_Lp_mul_Lq hpq hf hg
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
⊢ ∫ (x : β), ↑f x ∂μ = ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
simp_rw [← f.coe_toLargerSpace_eq hm]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
⊢ ∫ (x : β), ↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f) x ∂μ =
    ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f) ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
have hf_int : Integrable (f.toLargerSpace hm) μ := by rwa [SimpleFunc.coe_toLargerSpace_eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
⊢ Integrable ↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f)
[PROOFSTEP]
rwa [SimpleFunc.coe_toLargerSpace_eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int✝ : Integrable ↑f
hf_int : Integrable ↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f)
⊢ ∫ (x : β), ↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f) x ∂μ =
    ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f) ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
rw [SimpleFunc.integral_eq_sum _ hf_int]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int✝ : Integrable ↑f
hf_int : Integrable ↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f)
⊢ ∑ x in SimpleFunc.range (SimpleFunc.toLargerSpace hm f),
      ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f) ⁻¹' {x})) • x =
    ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑(SimpleFunc.toLargerSpace hm f) ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
congr 1
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
⊢ ∫ (x : β), ↑f x ∂μ = ∫ (x : β), ↑f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf : StronglyMeasurable[m] f := @SimpleFunc.stronglyMeasurable β F m _ f
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
hf : StronglyMeasurable ↑f
⊢ ∫ (x : β), ↑f x ∂μ = ∫ (x : β), ↑f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf_int_m := hf_int.trim hm hf
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
hf : StronglyMeasurable ↑f
hf_int_m : Integrable ↑f
⊢ ∫ (x : β), ↑f x ∂μ = ∫ (x : β), ↑f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
rw [integral_simpleFunc_larger_space (le_refl m) f hf_int_m, integral_simpleFunc_larger_space hm f hf_int]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
hf : StronglyMeasurable ↑f
hf_int_m : Integrable ↑f
⊢ ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x =
    ∑ x in SimpleFunc.range f, ENNReal.toReal (↑↑(Measure.trim μ hm) (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
congr with x
[GOAL]
case e_f.h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
hf : StronglyMeasurable ↑f
hf_int_m : Integrable ↑f
x : F
⊢ ENNReal.toReal (↑↑μ (↑f ⁻¹' {x})) • x = ENNReal.toReal (↑↑(Measure.trim μ hm) (↑f ⁻¹' {x})) • x
[PROOFSTEP]
congr 2
[GOAL]
case e_f.h.e_a.e_a
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β →ₛ F
hf_int : Integrable ↑f
hf : StronglyMeasurable ↑f
hf_int_m : Integrable ↑f
x : F
⊢ ↑↑μ (↑f ⁻¹' {x}) = ↑↑(Measure.trim μ hm) (↑f ⁻¹' {x})
[PROOFSTEP]
exact (trim_measurableSet_eq hm (@SimpleFunc.measurableSet_fiber β F m f x)).symm
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
by_cases hG : CompleteSpace G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : ¬CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
simp [integral, hG]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
borelize G
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
by_cases hf_int : Integrable f μ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : ¬Integrable f
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : ¬Integrable f
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf_int_m : ¬Integrable f (μ.trim hm) := fun hf_int_m => hf_int (integrable_of_integrable_trim hm hf_int_m)
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : ¬Integrable f
hf_int_m : ¬Integrable f
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
rw [integral_undef hf_int, integral_undef hf_int_m]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
haveI : SeparableSpace (range f ∪ {0} : Set G) := hf.separableSpace_range_union_singleton
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
let f_seq := @SimpleFunc.approxOn G β _ _ _ m _ hf.measurable (range f ∪ {0}) 0 (by simp) _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
⊢ 0 ∈ range f ∪ {0}
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf_seq_meas : ∀ n, StronglyMeasurable[m] (f_seq n) := fun n => @SimpleFunc.stronglyMeasurable β G m _ (f_seq n)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf_seq_int : ∀ n, Integrable (f_seq n) μ := SimpleFunc.integrable_approxOn_range (hf.mono hm).measurable hf_int
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf_seq_int_m : ∀ n, Integrable (f_seq n) (μ.trim hm) := fun n => (hf_seq_int n).trim hm (hf_seq_meas n)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have hf_seq_eq : ∀ n, ∫ x, f_seq n x ∂μ = ∫ x, f_seq n x ∂μ.trim hm := fun n =>
  integral_trim_simpleFunc hm (f_seq n) (hf_seq_int n)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have h_lim_1 : atTop.Tendsto (fun n => ∫ x, f_seq n x ∂μ) (𝓝 (∫ x, f x ∂μ)) :=
  by
  refine' tendsto_integral_of_L1 f hf_int (eventually_of_forall hf_seq_int) _
  exact SimpleFunc.tendsto_approxOn_range_L1_nnnorm (hf.mono hm).measurable hf_int
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂μ))
[PROOFSTEP]
refine' tendsto_integral_of_L1 f hf_int (eventually_of_forall hf_seq_int) _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
⊢ Tendsto (fun i => ∫⁻ (x : β), ↑‖↑(f_seq i) x - f x‖₊ ∂μ) atTop (𝓝 0)
[PROOFSTEP]
exact SimpleFunc.tendsto_approxOn_range_L1_nnnorm (hf.mono hm).measurable hf_int
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
h_lim_1 : Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂μ))
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
have h_lim_2 : atTop.Tendsto (fun n => ∫ x, f_seq n x ∂μ) (𝓝 (∫ x, f x ∂μ.trim hm)) :=
  by
  simp_rw [hf_seq_eq]
  refine'
    @tendsto_integral_of_L1 β G _ _ m (μ.trim hm) _ f (hf_int.trim hm hf) _ _ (eventually_of_forall hf_seq_int_m) _
  exact @SimpleFunc.tendsto_approxOn_range_L1_nnnorm β G m _ _ _ f _ _ hf.measurable (hf_int.trim hm hf)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
h_lim_1 : Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂μ))
⊢ Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm))
[PROOFSTEP]
simp_rw [hf_seq_eq]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
h_lim_1 : Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂μ))
⊢ Tendsto
    (fun n =>
      ∫ (x : β),
        ↑(SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) n) x ∂Measure.trim μ hm)
    atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm))
[PROOFSTEP]
refine' @tendsto_integral_of_L1 β G _ _ m (μ.trim hm) _ f (hf_int.trim hm hf) _ _ (eventually_of_forall hf_seq_int_m) _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
h_lim_1 : Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂μ))
⊢ Tendsto
    (fun i =>
      ∫⁻ (x : β),
        ↑‖↑(SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0}) i) x -
              f x‖₊ ∂Measure.trim μ hm)
    atTop (𝓝 0)
[PROOFSTEP]
exact @SimpleFunc.tendsto_approxOn_range_L1_nnnorm β G m _ _ _ f _ _ hf.measurable (hf_int.trim hm hf)
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : StronglyMeasurable f
hG : CompleteSpace G
this✝¹ : MeasurableSpace G := borel G
this✝ : BorelSpace G
hf_int : Integrable f
this : SeparableSpace ↑(range f ∪ {0})
f_seq : ℕ → β →ₛ G := SimpleFunc.approxOn f (_ : Measurable f) (range f ∪ {0}) 0 (_ : 0 ∈ range f ∪ {0})
hf_seq_meas : ∀ (n : ℕ), StronglyMeasurable ↑(f_seq n)
hf_seq_int : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_int_m : ∀ (n : ℕ), Integrable ↑(f_seq n)
hf_seq_eq : ∀ (n : ℕ), ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ = ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂Measure.trim μ hm
h_lim_1 : Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂μ))
h_lim_2 : Tendsto (fun n => ∫ (x : β), ↑(f_seq n) x ∂μ) atTop (𝓝 (∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm))
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
exact tendsto_nhds_unique h_lim_1 h_lim_2
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : AEStronglyMeasurable f (Measure.trim μ hm)
⊢ ∫ (x : β), f x ∂μ = ∫ (x : β), f x ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
rw [integral_congr_ae (ae_eq_of_ae_eq_trim hf.ae_eq_mk), integral_congr_ae hf.ae_eq_mk]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁶ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
inst✝³ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
hm : m ≤ m0
f : β → G
hf : AEStronglyMeasurable f (Measure.trim μ hm)
⊢ ∫ (a : β), AEStronglyMeasurable.mk f hf a ∂μ = ∫ (a : β), AEStronglyMeasurable.mk f hf a ∂Measure.trim μ hm
[PROOFSTEP]
exact integral_trim hm hf.stronglyMeasurable_mk
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝² : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
inst✝¹ : TopologicalSpace γ
inst✝ : MetrizableSpace γ
hm : m ≤ m0
f g : β → γ
hf : StronglyMeasurable f
hg : StronglyMeasurable g
hfg : f =ᵐ[μ] g
⊢ f =ᵐ[Measure.trim μ hm] g
[PROOFSTEP]
rwa [EventuallyEq, @ae_iff _ m, trim_measurableSet_eq hm _]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁸ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁵ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝² : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
inst✝¹ : TopologicalSpace γ
inst✝ : MetrizableSpace γ
hm : m ≤ m0
f g : β → γ
hf : StronglyMeasurable f
hg : StronglyMeasurable g
hfg : f =ᵐ[μ] g
⊢ MeasurableSet {a | ¬f a = g a}
[PROOFSTEP]
exact (hf.measurableSet_eq_fun hg).compl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
inst✝³ : LinearOrder γ
inst✝² : TopologicalSpace γ
inst✝¹ : OrderClosedTopology γ
inst✝ : PseudoMetrizableSpace γ
hm : m ≤ m0
f g : β → γ
hf : StronglyMeasurable f
hg : StronglyMeasurable g
hfg : f ≤ᵐ[μ] g
⊢ f ≤ᵐ[Measure.trim μ hm] g
[PROOFSTEP]
rwa [EventuallyLE, @ae_iff _ m, trim_measurableSet_eq hm _]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝¹⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹³ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹⁰ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ F
inst✝⁷ : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ G
H : Type u_6
β : Type u_7
γ : Type u_8
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup H
m m0 : MeasurableSpace β
μ : Measure β
inst✝³ : LinearOrder γ
inst✝² : TopologicalSpace γ
inst✝¹ : OrderClosedTopology γ
inst✝ : PseudoMetrizableSpace γ
hm : m ≤ m0
f g : β → γ
hf : StronglyMeasurable f
hg : StronglyMeasurable g
hfg : f ≤ᵐ[μ] g
⊢ MeasurableSet {a | ¬f a ≤ g a}
[PROOFSTEP]
exact (hf.measurableSet_le hg).compl
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
by_cases hr : r = 0
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : r = 0
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
suffices f =ᵐ[μ] 0 by rw [snorm_congr_ae this, snorm_zero, hr, ENNReal.coe_zero, mul_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : r = 0
this : f =ᵐ[μ] 0
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
rw [snorm_congr_ae this, snorm_zero, hr, ENNReal.coe_zero, mul_zero]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : r = 0
⊢ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
rw [hr] at hf
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑0
hr : r = 0
⊢ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
norm_cast at hf
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
⊢ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
have hnegf : ∫ x, -f x ∂μ = 0 := by
  rw [integral_neg, neg_eq_zero]
  exact le_antisymm (integral_nonpos_of_ae hf) hfint'
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
⊢ ∫ (x : α), -f x ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
rw [integral_neg, neg_eq_zero]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
⊢ ∫ (a : α), f a ∂μ = 0
[PROOFSTEP]
exact le_antisymm (integral_nonpos_of_ae hf) hfint'
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
hnegf : ∫ (x : α), -f x ∂μ = 0
⊢ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
have := (integral_eq_zero_iff_of_nonneg_ae ?_ hfint.neg).1 hnegf
[GOAL]
case pos.refine_2
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
hnegf : ∫ (x : α), -f x ∂μ = 0
this : -f =ᵐ[μ] 0
⊢ f =ᵐ[μ] 0
[PROOFSTEP]
filter_upwards [this] with ω hω
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
hnegf : ∫ (x : α), -f x ∂μ = 0
this : -f =ᵐ[μ] 0
ω : α
hω : (-f) ω = OfNat.ofNat 0 ω
⊢ f ω = OfNat.ofNat 0 ω
[PROOFSTEP]
rwa [Pi.neg_apply, Pi.zero_apply, neg_eq_zero] at hω
[GOAL]
case pos.refine_1
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
hnegf : ∫ (x : α), -f x ∂μ = 0
⊢ 0 ≤ᵐ[μ] -f
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hf] with ω hω
[GOAL]
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hr : r = 0
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ 0
hnegf : ∫ (x : α), -f x ∂μ = 0
ω : α
hω : f ω ≤ 0
⊢ OfNat.ofNat 0 ω ≤ (-f) ω
[PROOFSTEP]
rwa [Pi.zero_apply, Pi.neg_apply, Right.nonneg_neg_iff]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
by_cases hμ : IsFiniteMeasure μ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : IsFiniteMeasure μ
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
have : μ Set.univ = ∞ := by
  by_contra hμ'
  exact hμ (IsFiniteMeasure.mk <| lt_top_iff_ne_top.2 hμ')
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
⊢ ↑↑μ univ = ⊤
[PROOFSTEP]
by_contra hμ'
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
hμ' : ¬↑↑μ univ = ⊤
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact hμ (IsFiniteMeasure.mk <| lt_top_iff_ne_top.2 hμ')
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
this : ↑↑μ univ = ⊤
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
rw [this, ENNReal.mul_top', if_neg, ENNReal.top_mul', if_neg]
[GOAL]
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
this : ↑↑μ univ = ⊤
⊢ snorm f 1 μ ≤ ⊤
[PROOFSTEP]
exact le_top
[GOAL]
case neg.hnc
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
this : ↑↑μ univ = ⊤
⊢ ¬↑r = 0
[PROOFSTEP]
simp [hr]
[GOAL]
case neg.hnc
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : ¬IsFiniteMeasure μ
this : ↑↑μ univ = ⊤
⊢ ¬2 = 0
[PROOFSTEP]
norm_num
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ : IsFiniteMeasure μ
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
haveI := hμ
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
rw [integral_eq_integral_pos_part_sub_integral_neg_part hfint, sub_nonneg] at hfint'
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
have hposbdd : ∫ ω, max (f ω) 0 ∂μ ≤ (μ Set.univ).toReal • (r : ℝ) :=
  by
  rw [← integral_const]
  refine' integral_mono_ae hfint.real_toNNReal (integrable_const (r : ℝ)) _
  filter_upwards [hf] with ω hω using Real.toNNReal_le_iff_le_coe.2 hω
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
⊢ ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
[PROOFSTEP]
rw [← integral_const]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
⊢ ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ∫ (x : α), ↑r ∂μ
[PROOFSTEP]
refine' integral_mono_ae hfint.real_toNNReal (integrable_const (r : ℝ)) _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
⊢ (fun ω => max (f ω) 0) ≤ᵐ[μ] fun x => ↑r
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hf] with ω hω using Real.toNNReal_le_iff_le_coe.2 hω
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ↑r
[PROOFSTEP]
rw [Memℒp.snorm_eq_integral_rpow_norm one_ne_zero ENNReal.one_ne_top (memℒp_one_iff_integrable.2 hfint),
  ENNReal.ofReal_le_iff_le_toReal
    (ENNReal.mul_ne_top (ENNReal.mul_ne_top ENNReal.two_ne_top <| @measure_ne_top _ _ _ hμ _) ENNReal.coe_ne_top)]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ (∫ (a : α), ‖f a‖ ^ ENNReal.toReal 1 ∂μ) ^ (ENNReal.toReal 1)⁻¹ ≤ ENNReal.toReal (2 * ↑↑μ univ * ↑r)
[PROOFSTEP]
simp_rw [ENNReal.one_toReal, _root_.inv_one, Real.rpow_one, Real.norm_eq_abs, ← max_zero_add_max_neg_zero_eq_abs_self, ←
  Real.coe_toNNReal']
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) + ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ENNReal.toReal (2 * ↑↑μ univ * ↑r)
[PROOFSTEP]
rw [integral_add hfint.real_toNNReal]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ + ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ENNReal.toReal (2 * ↑↑μ univ * ↑r)
[PROOFSTEP]
simp only [Real.coe_toNNReal', ENNReal.toReal_mul, ENNReal.one_toReal, ENNReal.coe_toReal, ge_iff_le,
  Left.nonneg_neg_iff, Left.neg_nonpos_iff, toReal_ofNat] at hfint' ⊢
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), max (-f a) 0 ∂μ ≤ ∫ (a : α), max (f a) 0 ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ ∫ (a : α), max (f a) 0 ∂μ + ∫ (a : α), max (-f a) 0 ∂μ ≤ 2 * ENNReal.toReal (↑↑μ univ) * ↑r
[PROOFSTEP]
refine' (add_le_add_left hfint' _).trans _
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), max (-f a) 0 ∂μ ≤ ∫ (a : α), max (f a) 0 ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ ∫ (a : α), max (f a) 0 ∂μ + ∫ (a : α), max (f a) 0 ∂μ ≤ 2 * ENNReal.toReal (↑↑μ univ) * ↑r
[PROOFSTEP]
rwa [← two_mul, mul_assoc, mul_le_mul_left (two_pos : (0 : ℝ) < 2)]
[GOAL]
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ≥0
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (-f a)) ∂μ ≤ ∫ (a : α), ↑(Real.toNNReal (f a)) ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑r
hr : ¬r = 0
hμ this : IsFiniteMeasure μ
hposbdd : ∫ (ω : α), max (f ω) 0 ∂μ ≤ ENNReal.toReal (↑↑μ univ) • ↑r
⊢ Integrable fun a => ↑(Real.toNNReal (-f a))
[PROOFSTEP]
exact hfint.neg.sup (integrable_zero _ _ μ)
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ r
⊢ snorm f 1 μ ≤ 2 * ↑↑μ univ * ENNReal.ofReal r
[PROOFSTEP]
refine' snorm_one_le_of_le hfint hfint' _
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ r
⊢ ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ ↑(Real.toNNReal r)
[PROOFSTEP]
simp only [Real.coe_toNNReal', le_max_iff]
[GOAL]
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace ℝ E
hE : CompleteSpace E
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁵ : SMulCommClass ℝ 𝕜 E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : CompleteSpace F
G : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace ℝ G
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
r : ℝ
f : α → ℝ
hfint : Integrable f
hfint' : 0 ≤ ∫ (x : α), f x ∂μ
hf : ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ r
⊢ ∀ᵐ (ω : α) ∂μ, f ω ≤ r ∨ f ω ≤ 0
[PROOFSTEP]
filter_upwards [hf] with ω hω using Or.inl hω