Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  dirkeritg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dirkeritg 39613
Description: The definite integral of the Dirichlet Kernel. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
dirkeritg.d 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2)))))))
dirkeritg.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
dirkeritg.f 𝐹 = (𝐷𝑁)
dirkeritg.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
dirkeritg.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
dirkeritg.aleb (𝜑𝐴𝐵)
dirkeritg.g 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑥 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘)) / π))
Assertion
Ref Expression
dirkeritg (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑥) d𝑥 = ((𝐺𝐵) − (𝐺𝐴)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘,𝑥   𝐵,𝑘,𝑥   𝑥,𝐹   𝑘,𝑁,𝑥   𝜑,𝑘   𝑥,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑛)   𝐴(𝑛)   𝐵(𝑛)   𝐷(𝑥,𝑘,𝑛)   𝐹(𝑘,𝑛)   𝐺(𝑥,𝑘,𝑛)   𝑁(𝑛)

Proof of Theorem dirkeritg
Dummy variable 𝑠 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6150 . . . 4 (𝑥 = 𝑠 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑠))
21cbvitgv 23444 . . 3 ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑥) d𝑥 = ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑠) d𝑠
32a1i 11 . 2 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑥) d𝑥 = ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑠) d𝑠)
4 elioore 12144 . . . . . 6 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) → 𝑠 ∈ ℝ)
54adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ∈ ℝ)
6 halfre 11191 . . . . . . . . 9 (1 / 2) ∈ ℝ
76a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑠 ∈ ℝ → (1 / 2) ∈ ℝ)
8 fzfid 12709 . . . . . . . . 9 (𝑠 ∈ ℝ → (1...𝑁) ∈ Fin)
9 elfzelz 12281 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
109zred 11426 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ∈ ℝ)
1110adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℝ)
12 simpl 473 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑠 ∈ ℝ)
1311, 12remulcld 10015 . . . . . . . . . 10 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑘 · 𝑠) ∈ ℝ)
1413recoscld 14794 . . . . . . . . 9 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℝ)
158, 14fsumrecl 14393 . . . . . . . 8 (𝑠 ∈ ℝ → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℝ)
167, 15readdcld 10014 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ ℝ → ((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℝ)
17 pire 24109 . . . . . . . 8 π ∈ ℝ
1817a1i 11 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ ℝ → π ∈ ℝ)
19 pipos 24111 . . . . . . . . 9 0 < π
2017, 19gt0ne0ii 10509 . . . . . . . 8 π ≠ 0
2120a1i 11 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ ℝ → π ≠ 0)
2216, 18, 21redivcld 10798 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ℝ → (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π) ∈ ℝ)
235, 22syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π) ∈ ℝ)
24 eqid 2626 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))
2524fvmpt2 6249 . . . . 5 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π) ∈ ℝ) → ((𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))‘𝑠) = (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))
265, 23, 25syl2anc 692 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))‘𝑠) = (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))
27 dirkeritg.d . . . . . . . 8 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2)))))))
28 oveq1 6612 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑠 → (𝑥 mod (2 · π)) = (𝑠 mod (2 · π)))
2928eqeq1d 2628 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑠 → ((𝑥 mod (2 · π)) = 0 ↔ (𝑠 mod (2 · π)) = 0))
30 oveq2 6613 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑠 → ((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥) = ((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠))
3130fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑠 → (sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) = (sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠)))
32 oveq1 6612 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑠 → (𝑥 / 2) = (𝑠 / 2))
3332fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑠 → (sin‘(𝑥 / 2)) = (sin‘(𝑠 / 2)))
3433oveq2d 6621 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑠 → ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2))) = ((2 · π) · (sin‘(𝑠 / 2))))
3531, 34oveq12d 6623 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑠 → ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2)))) = ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑠 / 2)))))
3629, 35ifbieq2d 4088 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑠 → if((𝑥 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2))))) = if((𝑠 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑠 / 2))))))
3736cbvmptv 4715 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2)))))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑠 / 2))))))
3837mpteq2i 4706 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥 ∈ ℝ ↦ if((𝑥 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑥)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑥 / 2))))))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑠 / 2)))))))
3927, 38eqtri 2648 . . . . . . 7 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 · π)) = 0, (((2 · 𝑛) + 1) / (2 · π)), ((sin‘((𝑛 + (1 / 2)) · 𝑠)) / ((2 · π) · (sin‘(𝑠 / 2)))))))
40 dirkeritg.n . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
41 dirkeritg.f . . . . . . 7 𝐹 = (𝐷𝑁)
4239, 40, 41, 24dirkertrigeq 39612 . . . . . 6 (𝜑𝐹 = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)))
4342fveq1d 6152 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹𝑠) = ((𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))‘𝑠))
4443adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹𝑠) = ((𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))‘𝑠))
45 dirkeritg.g . . . . . . . 8 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑥 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘)) / π))
46 oveq2 6613 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑠 → (𝑘 · 𝑥) = (𝑘 · 𝑠))
4746fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑠 → (sin‘(𝑘 · 𝑥)) = (sin‘(𝑘 · 𝑠)))
4847oveq1d 6620 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑠 → ((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘) = ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))
4948sumeq2sdv 14363 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑠 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘) = Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))
5032, 49oveq12d 6623 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑠 → ((𝑥 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘)) = ((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)))
5150oveq1d 6620 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑠 → (((𝑥 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘)) / π) = (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π))
5251cbvmptv 4715 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑥 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑥)) / 𝑘)) / π)) = (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π))
5345, 52eqtri 2648 . . . . . . 7 𝐺 = (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π))
5453oveq2i 6616 . . . . . 6 (ℝ D 𝐺) = (ℝ D (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π)))
55 reelprrecn 9973 . . . . . . . 8 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
5655a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
57 recn 9971 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 ∈ ℝ → 𝑠 ∈ ℂ)
5857halfcld 11222 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ∈ ℝ → (𝑠 / 2) ∈ ℂ)
599zcnd 11427 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ∈ ℂ)
6059adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℂ)
6157adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑠 ∈ ℂ)
6260, 61mulcld 10005 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑘 · 𝑠) ∈ ℂ)
6362sincld 14780 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
64 0red 9986 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 0 ∈ ℝ)
65 1red 10000 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 1 ∈ ℝ)
66 0lt1 10495 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 < 1
6766a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 0 < 1)
68 elfzle1 12283 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 1 ≤ 𝑘)
6964, 65, 10, 67, 68ltletrd 10142 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 0 < 𝑘)
7069gt0ne0d 10537 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ≠ 0)
7170adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑘 ≠ 0)
7263, 60, 71divcld 10746 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘) ∈ ℂ)
738, 72fsumcl 14392 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ∈ ℝ → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘) ∈ ℂ)
7458, 73addcld 10004 . . . . . . . . 9 (𝑠 ∈ ℝ → ((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) ∈ ℂ)
75 picn 24110 . . . . . . . . . 10 π ∈ ℂ
7675a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑠 ∈ ℝ → π ∈ ℂ)
7774, 76, 21divcld 10746 . . . . . . . 8 (𝑠 ∈ ℝ → (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π) ∈ ℂ)
7877adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π) ∈ ℂ)
7922adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π) ∈ ℝ)
8074adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → ((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) ∈ ℂ)
8116adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → ((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℝ)
8258adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → (𝑠 / 2) ∈ ℂ)
836a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → (1 / 2) ∈ ℝ)
8457adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → 𝑠 ∈ ℂ)
85 1red 10000 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → 1 ∈ ℝ)
8656dvmptid 23621 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ 𝑠)) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ 1))
87 2cnd 11038 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
88 2ne0 11058 . . . . . . . . . . 11 2 ≠ 0
8988a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 2 ≠ 0)
9056, 84, 85, 86, 87, 89dvmptdivc 23629 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ (𝑠 / 2))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (1 / 2)))
9173adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘) ∈ ℂ)
9215adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ ℝ) → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℝ)
93 eqid 2626 . . . . . . . . . . 11 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
9493tgioo2 22509 . . . . . . . . . 10 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
95 reopn 38952 . . . . . . . . . . 11 ℝ ∈ (topGen‘ran (,))
9695a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ℝ ∈ (topGen‘ran (,)))
97 fzfid 12709 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
9872ancoms 469 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘) ∈ ℂ)
99983adant1 1077 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘) ∈ ℂ)
10014ancoms 469 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℝ)
101100recnd 10013 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
1021013adant1 1077 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
10355a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
10463ancoms 469 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → (sin‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
10559adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℂ) → 𝑘 ∈ ℂ)
106 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℂ) → 𝑠 ∈ ℂ)
107105, 106mulcld 10005 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℂ) → (𝑘 · 𝑠) ∈ ℂ)
108107coscld 14781 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℂ) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
109105, 108mulcld 10005 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℂ) → (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℂ)
11057, 109sylan2 491 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℂ)
111 ax-resscn 9938 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ℝ ⊆ ℂ
112 resmpt 5412 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (ℝ ⊆ ℂ → ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ↾ ℝ) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))))
113111, 112mp1i 13 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ↾ ℝ) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))))
114113eqcomd 2632 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) = ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ↾ ℝ))
115114oveq2d 6621 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) = (ℝ D ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ↾ ℝ)))
116107sincld 14780 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℂ) → (sin‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
117 eqid 2626 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))
118116, 117fmptd 6341 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))):ℂ⟶ℂ)
119109ralrimiva 2965 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ∀𝑠 ∈ ℂ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℂ)
120 dmmptg 5594 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∀𝑠 ∈ ℂ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℂ → dom (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))) = ℂ)
121119, 120syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → dom (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))) = ℂ)
122111, 121syl5sseqr 3638 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ℝ ⊆ dom (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
123 dvsinax 39419 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ ℂ → (ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
12459, 123syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
125124dmeqd 5291 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → dom (ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) = dom (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
126122, 125sseqtr4d 3626 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ℝ ⊆ dom (ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))))
127 dvcnre 39422 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))):ℂ⟶ℂ ∧ ℝ ⊆ dom (ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))))) → (ℝ D ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ↾ ℝ)) = ((ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ))
128118, 126, 127syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (ℝ D ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ↾ ℝ)) = ((ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ))
129124reseq1d 5359 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ((ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ) = ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ))
130 resmpt 5412 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ℝ ⊆ ℂ → ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
131111, 130ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))))
132129, 131syl6eq 2676 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ((ℂ D (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) ↾ ℝ) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
133115, 128, 1323eqtrd 2664 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠)))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
134103, 104, 110, 133, 59, 70dvmptdivc 23629 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) / 𝑘)))
13559adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → 𝑘 ∈ ℂ)
13670adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → 𝑘 ≠ 0)
137101, 135, 136divcan3d 10751 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ ℝ) → ((𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) / 𝑘) = (cos‘(𝑘 · 𝑠)))
138137mpteq2dva 4709 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((𝑘 · (cos‘(𝑘 · 𝑠))) / 𝑘)) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))))
139134, 138eqtrd 2660 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))))
140139adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))))
14194, 93, 56, 96, 97, 99, 102, 140dvmptfsum 23637 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))))
14256, 82, 83, 90, 91, 92, 141dvmptadd 23624 . . . . . . . 8 (𝜑 → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ ((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)))))
14375a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → π ∈ ℂ)
14420a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → π ≠ 0)
14556, 80, 81, 142, 143, 144dvmptdivc 23629 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℝ D (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π))) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)))
146 dirkeritg.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
147 dirkeritg.b . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
148146, 147iccssred 39125 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
149 iccntr 22527 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
150146, 147, 149syl2anc 692 . . . . . . 7 (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
15156, 78, 79, 145, 148, 94, 93, 150dvmptres2 23626 . . . . . 6 (𝜑 → (ℝ D (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π))) = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)))
15254, 151syl5eq 2672 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ D 𝐺) = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)))
153152, 23fvmpt2d 6251 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((ℝ D 𝐺)‘𝑠) = (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π))
15426, 44, 1533eqtr4d 2670 . . 3 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹𝑠) = ((ℝ D 𝐺)‘𝑠))
155154itgeq2dv 23449 . 2 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑠) d𝑠 = ∫(𝐴(,)𝐵)((ℝ D 𝐺)‘𝑠) d𝑠)
156 dirkeritg.aleb . . 3 (𝜑𝐴𝐵)
157 ioosscn 39114 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ
158157a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ)
159 halfcn 11192 . . . . . . . 8 (1 / 2) ∈ ℂ
160159a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
161 ssid 3608 . . . . . . . 8 ℂ ⊆ ℂ
162161a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → ℂ ⊆ ℂ)
163158, 160, 162constcncfg 39374 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (1 / 2)) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
164 eqid 2626 . . . . . . . . 9 (𝑠 ∈ ℂ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠)))
165 coscn 24098 . . . . . . . . . . 11 cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)
166165a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → cos ∈ (ℂ–cn→ℂ))
167 eqid 2626 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · 𝑠)) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · 𝑠))
168167mulc1cncf 22611 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℂ → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · 𝑠)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
16959, 168syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · 𝑠)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
170166, 169cncfmpt1f 22619 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
171157a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℂ)
172161a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → ℂ ⊆ ℂ)
1734, 101sylan2 491 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
174164, 170, 171, 172, 173cncfmptssg 39373 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
175174adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
176158, 97, 175fsumcncf 39381 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
177163, 176addcncf 39376 . . . . 5 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)))) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
178 eqid 2626 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ℂ ↦ π) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ π)
179 cncfmptc 22617 . . . . . . . 8 ((π ∈ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ π) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
18075, 161, 161, 179mp3an 1421 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ ℂ ↦ π) ∈ (ℂ–cn→ℂ)
181180a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑠 ∈ ℂ ↦ π) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
182 difssd 3721 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂ ∖ {0}) ⊆ ℂ)
183 eldifsn 4292 . . . . . . . 8 (π ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (π ∈ ℂ ∧ π ≠ 0))
18475, 20, 183mpbir2an 954 . . . . . . 7 π ∈ (ℂ ∖ {0})
185184a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → π ∈ (ℂ ∖ {0}))
186178, 181, 158, 182, 185cncfmptssg 39373 . . . . 5 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ π) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→(ℂ ∖ {0})))
187177, 186divcncf 39387 . . . 4 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
188152, 187eqeltrd 2704 . . 3 (𝜑 → (ℝ D 𝐺) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
189 ioossicc 12198 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
190189a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
191 ioombl 23235 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ∈ dom vol
192191a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ∈ dom vol)
1936a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (1 / 2) ∈ ℝ)
194 fzfid 12709 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (1...𝑁) ∈ Fin)
19510adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℝ)
196148sselda 3588 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑠 ∈ ℝ)
197196adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑠 ∈ ℝ)
198195, 197remulcld 10015 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑘 · 𝑠) ∈ ℝ)
199198recoscld 14794 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℝ)
200194, 199fsumrecl 14393 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℝ)
201193, 200readdcld 10014 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → ((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ℝ)
20217a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → π ∈ ℝ)
20320a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → π ≠ 0)
204201, 202, 203redivcld 10798 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π) ∈ ℝ)
205148, 111syl6ss 3600 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℂ)
206205, 160, 162constcncfg 39374 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (1 / 2)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
207 eqid 2626 . . . . . . . . 9 (𝑠 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) = (𝑠 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)))
208170adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
209162, 97, 208fsumcncf 39381 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑠 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
210200recnd 10013 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
211207, 209, 205, 162, 210cncfmptssg 39373 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
212206, 211addcncf 39376 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠)))) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
213184a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → π ∈ (ℂ ∖ {0}))
214205, 213, 182constcncfg 39374 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ π) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→(ℂ ∖ {0})))
215212, 214divcncf 39387 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
216 cniccibl 23508 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)) → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) ∈ 𝐿1)
217146, 147, 215, 216syl3anc 1323 . . . . 5 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) ∈ 𝐿1)
218190, 192, 204, 217iblss 23472 . . . 4 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((1 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑘 · 𝑠))) / π)) ∈ 𝐿1)
219152, 218eqeltrd 2704 . . 3 (𝜑 → (ℝ D 𝐺) ∈ 𝐿1)
220205, 162idcncfg 39375 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ 𝑠) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
221 2cn 11036 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℂ
222 eldifsn 4292 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))
223221, 88, 222mpbir2an 954 . . . . . . . . 9 2 ∈ (ℂ ∖ {0})
224223a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ (ℂ ∖ {0}))
225205, 224, 182constcncfg 39374 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ 2) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→(ℂ ∖ {0})))
226220, 225divcncf 39387 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (𝑠 / 2)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
227 sincn 24097 . . . . . . . . . . . 12 sin ∈ (ℂ–cn→ℂ)
228227a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → sin ∈ (ℂ–cn→ℂ))
229228, 169cncfmpt1f 22619 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
230229adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑠 ∈ ℂ ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
231205adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℂ)
232161a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → ℂ ⊆ ℂ)
23359ad2antlr 762 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑘 ∈ ℂ)
234196recnd 10013 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑠 ∈ ℂ)
235234adantlr 750 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑠 ∈ ℂ)
236233, 235mulcld 10005 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝑘 · 𝑠) ∈ ℂ)
237236sincld 14780 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (sin‘(𝑘 · 𝑠)) ∈ ℂ)
238117, 230, 231, 232, 237cncfmptssg 39373 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (sin‘(𝑘 · 𝑠))) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
239 eldifsn 4292 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ≠ 0))
24059, 70, 239sylanbrc 697 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ∈ (ℂ ∖ {0}))
241240adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → 𝑘 ∈ (ℂ ∖ {0}))
242 difssd 3721 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (ℂ ∖ {0}) ⊆ ℂ)
243231, 241, 242constcncfg 39374 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ 𝑘) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→(ℂ ∖ {0})))
244238, 243divcncf 39387 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
245205, 97, 244fsumcncf 39381 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
246226, 245addcncf 39376 . . . . 5 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘))) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
247246, 214divcncf 39387 . . . 4 (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ (((𝑠 / 2) + Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑘 · 𝑠)) / 𝑘)) / π)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
24853, 247syl5eqel 2708 . . 3 (𝜑𝐺 ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
249146, 147, 156, 188, 219, 248ftc2 23706 . 2 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)((ℝ D 𝐺)‘𝑠) d𝑠 = ((𝐺𝐵) − (𝐺𝐴)))
2503, 155, 2493eqtrd 2664 1 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)(𝐹𝑥) d𝑥 = ((𝐺𝐵) − (𝐺𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wcel 1992  wne 2796  wral 2912  cdif 3557  wss 3560  ifcif 4063  {csn 4153  {cpr 4155   class class class wbr 4618  cmpt 4678  dom cdm 5079  ran crn 5080  cres 5081  wf 5846  cfv 5850  (class class class)co 6605  cc 9879  cr 9880  0cc0 9881  1c1 9882   + caddc 9884   · cmul 9886   < clt 10019  cle 10020  cmin 10211   / cdiv 10629  cn 10965  2c2 11015  (,)cioo 12114  [,]cicc 12117  ...cfz 12265   mod cmo 12605  Σcsu 14345  sincsin 14714  cosccos 14715  πcpi 14717  TopOpenctopn 15998  topGenctg 16014  fldccnfld 19660  intcnt 20726  cnccncf 22582  volcvol 23134  𝐿1cibl 23287  citg 23288   D cdv 23528
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-inf2 8483  ax-cc 9202  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-pre-sup 9959  ax-addf 9960  ax-mulf 9961
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-iin 4493  df-disj 4589  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-isom 5859  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-of 6851  df-ofr 6852  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-supp 7242  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-2o 7507  df-oadd 7510  df-omul 7511  df-er 7688  df-map 7805  df-pm 7806  df-ixp 7854  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-fsupp 8221  df-fi 8262  df-sup 8293  df-inf 8294  df-oi 8360  df-card 8710  df-acn 8713  df-cda 8935  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-div 10630  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-4 11026  df-5 11027  df-6 11028  df-7 11029  df-8 11030  df-9 11031  df-n0 11238  df-z 11323  df-dec 11438  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-ioo 12118  df-ioc 12119  df-ico 12120  df-icc 12121  df-fz 12266  df-fzo 12404  df-fl 12530  df-mod 12606  df-seq 12739  df-exp 12798  df-fac 12998  df-bc 13027  df-hash 13055  df-shft 13736  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-limsup 14131  df-clim 14148  df-rlim 14149  df-sum 14346  df-ef 14718  df-sin 14720  df-cos 14721  df-pi 14723  df-struct 15778  df-ndx 15779  df-slot 15780  df-base 15781  df-sets 15782  df-ress 15783  df-plusg 15870  df-mulr 15871  df-starv 15872  df-sca 15873  df-vsca 15874  df-ip 15875  df-tset 15876  df-ple 15877  df-ds 15880  df-unif 15881  df-hom 15882  df-cco 15883  df-rest 15999  df-topn 16000  df-0g 16018  df-gsum 16019  df-topgen 16020  df-pt 16021  df-prds 16024  df-xrs 16078  df-qtop 16083  df-imas 16084  df-xps 16086  df-mre 16162  df-mrc 16163  df-acs 16165  df-mgm 17158  df-sgrp 17200  df-mnd 17211  df-submnd 17252  df-mulg 17457  df-cntz 17666  df-cmn 18111  df-psmet 19652  df-xmet 19653  df-met 19654  df-bl 19655  df-mopn 19656  df-fbas 19657  df-fg 19658  df-cnfld 19661  df-top 20616  df-bases 20617  df-topon 20618  df-topsp 20619  df-cld 20728  df-ntr 20729  df-cls 20730  df-nei 20807  df-lp 20845  df-perf 20846  df-cn 20936  df-cnp 20937  df-haus 21024  df-cmp 21095  df-tx 21270  df-hmeo 21463  df-fil 21555  df-fm 21647  df-flim 21648  df-flf 21649  df-xms 22030  df-ms 22031  df-tms 22032  df-cncf 22584  df-ovol 23135  df-vol 23136  df-mbf 23289  df-itg1 23290  df-itg2 23291  df-ibl 23292  df-itg 23293  df-0p 23338  df-limc 23531  df-dv 23532
This theorem is referenced by:  fourierdlem103  39720  fourierdlem104  39721
  Copyright terms: Public domain W3C validator