Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fourierdlem72 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fourierdlem72 39699
Description: The derivative of 𝑂 is continuous on the given interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem72.f (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
fourierdlem72.xre (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
fourierdlem72.p 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑝𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem72.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem72.v (𝜑𝑉 ∈ (𝑃𝑀))
fourierdlem72.dvcn ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ))
fourierdlem72.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem72.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
fourierdlem72.altb (𝜑𝐴 < 𝐵)
fourierdlem72.ab (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (-π[,]π))
fourierdlem72.n0 (𝜑 → ¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐵))
fourierdlem72.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
fourierdlem72.q 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋))
fourierdlem72.u (𝜑𝑈 ∈ (0..^𝑀))
fourierdlem72.abss (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ((𝑄𝑈)(,)(𝑄‘(𝑈 + 1))))
fourierdlem72.h 𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − 𝐶) / 𝑠))
fourierdlem72.k 𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2)))))
fourierdlem72.o 𝑂 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem72 (𝜑 → (ℝ D 𝑂) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑠   𝐵,𝑠   𝐶,𝑠   𝑖,𝐹   𝐹,𝑠   𝐻,𝑠   𝐾,𝑠   𝑖,𝑀,𝑚,𝑝   𝑈,𝑖   𝑖,𝑉,𝑝   𝑖,𝑋,𝑚,𝑝   𝑋,𝑠   𝜑,𝑖   𝜑,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚,𝑝)   𝐴(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐵(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐶(𝑖,𝑚,𝑝)   𝑃(𝑖,𝑚,𝑠,𝑝)   𝑄(𝑖,𝑚,𝑠,𝑝)   𝑈(𝑚,𝑠,𝑝)   𝐹(𝑚,𝑝)   𝐻(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐾(𝑖,𝑚,𝑝)   𝑀(𝑠)   𝑂(𝑖,𝑚,𝑠,𝑝)   𝑉(𝑚,𝑠)

Proof of Theorem fourierdlem72
StepHypRef Expression
1 ovex 6632 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ∈ V
21a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ∈ V)
3 fourierdlem72.f . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
43adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
5 fourierdlem72.xre . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
65adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑋 ∈ ℝ)
7 elioore 12147 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) → 𝑠 ∈ ℝ)
87adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ∈ ℝ)
96, 8readdcld 10013 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑋 + 𝑠) ∈ ℝ)
104, 9ffvelrnd 6316 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) ∈ ℝ)
11 fourierdlem72.c . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
1211adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐶 ∈ ℝ)
1310, 12resubcld 10402 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − 𝐶) ∈ ℝ)
14 ioossicc 12201 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
1514sseli 3579 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) → 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵))
1615ad2antlr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) ∧ ¬ 𝑠 ≠ 0) → 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵))
17 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ≠ 0 → 𝑠 ≠ 0)
1817necon1bi 2818 . . . . . . . . . . . 12 𝑠 ≠ 0 → 𝑠 = 0)
1918eleq1d 2683 . . . . . . . . . . 11 𝑠 ≠ 0 → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 0 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
2019adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) ∧ ¬ 𝑠 ≠ 0) → (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ 0 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
2116, 20mpbid 222 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) ∧ ¬ 𝑠 ≠ 0) → 0 ∈ (𝐴[,]𝐵))
22 fourierdlem72.n0 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐵))
2322ad2antrr 761 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) ∧ ¬ 𝑠 ≠ 0) → ¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐵))
2421, 23condan 834 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ≠ 0)
2513, 8, 24redivcld 10797 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − 𝐶) / 𝑠) ∈ ℝ)
26 fourierdlem72.h . . . . . . 7 𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − 𝐶) / 𝑠))
2725, 26fmptd 6340 . . . . . 6 (𝜑𝐻:(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ)
2827ffvelrnda 6315 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐻𝑠) ∈ ℝ)
29 2re 11034 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
3029a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ ℝ)
318rehalfcld 11223 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑠 / 2) ∈ ℝ)
3231resincld 14798 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (sin‘(𝑠 / 2)) ∈ ℝ)
3330, 32remulcld 10014 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 · (sin‘(𝑠 / 2))) ∈ ℝ)
34 2cnd 11037 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ ℂ)
358recnd 10012 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ∈ ℂ)
3635halfcld 11221 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑠 / 2) ∈ ℂ)
3736sincld 14785 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (sin‘(𝑠 / 2)) ∈ ℂ)
38 2ne0 11057 . . . . . . . . . 10 2 ≠ 0
3938a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ≠ 0)
40 fourierdlem72.ab . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (-π[,]π))
4140sselda 3583 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ∈ (-π[,]π))
42 fourierdlem44 39672 . . . . . . . . . 10 ((𝑠 ∈ (-π[,]π) ∧ 𝑠 ≠ 0) → (sin‘(𝑠 / 2)) ≠ 0)
4341, 24, 42syl2anc 692 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (sin‘(𝑠 / 2)) ≠ 0)
4434, 37, 39, 43mulne0d 10623 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 · (sin‘(𝑠 / 2))) ≠ 0)
458, 33, 44redivcld 10797 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2)))) ∈ ℝ)
46 fourierdlem72.k . . . . . . 7 𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2)))))
4745, 46fmptd 6340 . . . . . 6 (𝜑𝐾:(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ)
4847ffvelrnda 6315 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐾𝑠) ∈ ℝ)
4927feqmptd 6206 . . . . 5 (𝜑𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (𝐻𝑠)))
5047feqmptd 6206 . . . . 5 (𝜑𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (𝐾𝑠)))
512, 28, 48, 49, 50offval2 6867 . . . 4 (𝜑 → (𝐻𝑓 · 𝐾) = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))))
52 fourierdlem72.o . . . 4 𝑂 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
5351, 52syl6reqr 2674 . . 3 (𝜑𝑂 = (𝐻𝑓 · 𝐾))
5453oveq2d 6620 . 2 (𝜑 → (ℝ D 𝑂) = (ℝ D (𝐻𝑓 · 𝐾)))
55 reelprrecn 9972 . . . 4 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
5655a1i 11 . . 3 (𝜑 → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
5710recnd 10012 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) ∈ ℂ)
5811recnd 10012 . . . . . . 7 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
5958adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐶 ∈ ℂ)
6057, 59subcld 10336 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − 𝐶) ∈ ℂ)
61 ioossre 12177 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
6261a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
6362sselda 3583 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ∈ ℝ)
6463recnd 10012 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑠 ∈ ℂ)
6560, 64, 24divcld 10745 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − 𝐶) / 𝑠) ∈ ℂ)
6665, 26fmptd 6340 . . 3 (𝜑𝐻:(𝐴(,)𝐵)⟶ℂ)
6764halfcld 11221 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑠 / 2) ∈ ℂ)
6867sincld 14785 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (sin‘(𝑠 / 2)) ∈ ℂ)
6934, 68mulcld 10004 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 · (sin‘(𝑠 / 2))) ∈ ℂ)
7064, 69, 44divcld 10745 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2)))) ∈ ℂ)
7170, 46fmptd 6340 . . 3 (𝜑𝐾:(𝐴(,)𝐵)⟶ℂ)
72 ax-resscn 9937 . . . . . 6 ℝ ⊆ ℂ
7372a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
74 ssid 3603 . . . . . 6 ℂ ⊆ ℂ
7574a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ℂ ⊆ ℂ)
76 cncfss 22610 . . . . 5 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℝ) ⊆ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
7773, 75, 76syl2anc 692 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℝ) ⊆ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
78 fourierdlem72.a . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
79 fourierdlem72.b . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
8024nelrdva 3399 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 0 ∈ (𝐴(,)𝐵))
813, 73fssd 6014 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:ℝ⟶ℂ)
82 ssid 3603 . . . . . . . . 9 ℝ ⊆ ℝ
8382a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ)
84 ioossre 12177 . . . . . . . . 9 ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)) ⊆ ℝ
8584a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)) ⊆ ℝ)
86 eqid 2621 . . . . . . . . 9 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
8786tgioo2 22514 . . . . . . . . 9 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
8886, 87dvres 23581 . . . . . . . 8 (((ℝ ⊆ ℂ ∧ 𝐹:ℝ⟶ℂ) ∧ (ℝ ⊆ ℝ ∧ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)) ⊆ ℝ)) → (ℝ D (𝐹 ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))) = ((ℝ D 𝐹) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))))
8973, 81, 83, 85, 88syl22anc 1324 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℝ D (𝐹 ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))) = ((ℝ D 𝐹) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))))
90 ioontr 39144 . . . . . . . 8 ((int‘(topGen‘ran (,)))‘((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))) = ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))
9190reseq2i 5353 . . . . . . 7 ((ℝ D 𝐹) ↾ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))) = ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))
9289, 91syl6eq 2671 . . . . . 6 (𝜑 → (ℝ D (𝐹 ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))) = ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))))
93 fourierdlem72.v . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑉 ∈ (𝑃𝑀))
94 fourierdlem72.m . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
95 fourierdlem72.p . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑝𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
9695fourierdlem2 39630 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 ∈ ℕ → (𝑉 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
9794, 96syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑉 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
9893, 97mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1)))))
9998simpld 475 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)))
100 elmapi 7823 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) → 𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ)
10199, 100syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ)
102 fourierdlem72.u . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑈 ∈ (0..^𝑀))
103 elfzofz 12426 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑈 ∈ (0..^𝑀) → 𝑈 ∈ (0...𝑀))
104102, 103syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑈 ∈ (0...𝑀))
105101, 104ffvelrnd 6316 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑉𝑈) ∈ ℝ)
106105rexrd 10033 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑉𝑈) ∈ ℝ*)
107 fzofzp1 12506 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑈 ∈ (0..^𝑀) → (𝑈 + 1) ∈ (0...𝑀))
108102, 107syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑈 + 1) ∈ (0...𝑀))
109101, 108ffvelrnd 6316 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑉‘(𝑈 + 1)) ∈ ℝ)
110109rexrd 10033 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑉‘(𝑈 + 1)) ∈ ℝ*)
111 pire 24114 . . . . . . . . . . . . . . 15 π ∈ ℝ
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → π ∈ ℝ)
113112renegcld 10401 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → -π ∈ ℝ)
114 fourierdlem72.q . . . . . . . . . . . . 13 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋))
115113, 112, 5, 95, 94, 93, 104, 114fourierdlem13 39641 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑄𝑈) = ((𝑉𝑈) − 𝑋) ∧ (𝑉𝑈) = (𝑋 + (𝑄𝑈))))
116115simprd 479 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑉𝑈) = (𝑋 + (𝑄𝑈)))
117115simpld 475 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑄𝑈) = ((𝑉𝑈) − 𝑋))
118105, 5resubcld 10402 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑉𝑈) − 𝑋) ∈ ℝ)
119117, 118eqeltrd 2698 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑄𝑈) ∈ ℝ)
120113, 112, 5, 95, 94, 93, 108, 114fourierdlem13 39641 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑄‘(𝑈 + 1)) = ((𝑉‘(𝑈 + 1)) − 𝑋) ∧ (𝑉‘(𝑈 + 1)) = (𝑋 + (𝑄‘(𝑈 + 1)))))
121120simpld 475 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑄‘(𝑈 + 1)) = ((𝑉‘(𝑈 + 1)) − 𝑋))
122109, 5resubcld 10402 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((𝑉‘(𝑈 + 1)) − 𝑋) ∈ ℝ)
123121, 122eqeltrd 2698 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑄‘(𝑈 + 1)) ∈ ℝ)
124 fourierdlem72.altb . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐴 < 𝐵)
125 fourierdlem72.abss . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ((𝑄𝑈)(,)(𝑄‘(𝑈 + 1))))
126119, 123, 78, 79, 124, 125fourierdlem10 39638 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑄𝑈) ≤ 𝐴𝐵 ≤ (𝑄‘(𝑈 + 1))))
127126simpld 475 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑄𝑈) ≤ 𝐴)
128119, 78, 5, 127leadd2dd 10586 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑋 + (𝑄𝑈)) ≤ (𝑋 + 𝐴))
129116, 128eqbrtrd 4635 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑉𝑈) ≤ (𝑋 + 𝐴))
130126simprd 479 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐵 ≤ (𝑄‘(𝑈 + 1)))
13179, 123, 5, 130leadd2dd 10586 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑋 + 𝐵) ≤ (𝑋 + (𝑄‘(𝑈 + 1))))
132120simprd 479 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑉‘(𝑈 + 1)) = (𝑋 + (𝑄‘(𝑈 + 1))))
133131, 132breqtrrd 4641 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑋 + 𝐵) ≤ (𝑉‘(𝑈 + 1)))
134 ioossioo 12207 . . . . . . . . . 10 ((((𝑉𝑈) ∈ ℝ* ∧ (𝑉‘(𝑈 + 1)) ∈ ℝ*) ∧ ((𝑉𝑈) ≤ (𝑋 + 𝐴) ∧ (𝑋 + 𝐵) ≤ (𝑉‘(𝑈 + 1)))) → ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)) ⊆ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1))))
135106, 110, 129, 133, 134syl22anc 1324 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)) ⊆ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1))))
136135resabs1d 5387 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))) = ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))))
137136eqcomd 2627 . . . . . . 7 (𝜑 → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))) = (((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))))
138102ancli 573 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝜑𝑈 ∈ (0..^𝑀)))
139 eleq1 2686 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑈 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) ↔ 𝑈 ∈ (0..^𝑀)))
140139anbi2d 739 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝑈 → ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (𝜑𝑈 ∈ (0..^𝑀))))
141 fveq2 6148 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = 𝑈 → (𝑉𝑖) = (𝑉𝑈))
142 oveq1 6611 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = 𝑈 → (𝑖 + 1) = (𝑈 + 1))
143142fveq2d 6152 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = 𝑈 → (𝑉‘(𝑖 + 1)) = (𝑉‘(𝑈 + 1)))
144141, 143oveq12d 6622 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 = 𝑈 → ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1))) = ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1))))
145144reseq2d 5356 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑈 → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) = ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))))
146144oveq1d 6619 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 𝑈 → (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ) = (((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))–cn→ℝ))
147145, 146eleq12d 2692 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝑈 → (((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ) ↔ ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))–cn→ℝ)))
148140, 147imbi12d 334 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑈 → (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ)) ↔ ((𝜑𝑈 ∈ (0..^𝑀)) → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))–cn→ℝ))))
149 fourierdlem72.dvcn . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ))
150148, 149vtoclg 3252 . . . . . . . . 9 (𝑈 ∈ (0..^𝑀) → ((𝜑𝑈 ∈ (0..^𝑀)) → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))–cn→ℝ)))
151102, 138, 150sylc 65 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))–cn→ℝ))
152 rescncf 22608 . . . . . . . 8 (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)) ⊆ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1))) → (((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))–cn→ℝ) → (((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))–cn→ℝ)))
153135, 151, 152sylc 65 . . . . . . 7 (𝜑 → (((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑉𝑈)(,)(𝑉‘(𝑈 + 1)))) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))–cn→ℝ))
154137, 153eqeltrd 2698 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℝ D 𝐹) ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))–cn→ℝ))
15592, 154eqeltrd 2698 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ D (𝐹 ↾ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵)))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐵))–cn→ℝ))
1563, 5, 78, 79, 80, 155, 11, 26fourierdlem59 39686 . . . 4 (𝜑 → (ℝ D 𝐻) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℝ))
15777, 156sseldd 3584 . . 3 (𝜑 → (ℝ D 𝐻) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
158 iooretop 22479 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ∈ (topGen‘ran (,))
159158a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ∈ (topGen‘ran (,)))
16046, 40, 80, 159fourierdlem58 39685 . . . 4 (𝜑 → (ℝ D 𝐾) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℝ))
16177, 160sseldd 3584 . . 3 (𝜑 → (ℝ D 𝐾) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
16256, 66, 71, 157, 161dvmulcncf 39443 . 2 (𝜑 → (ℝ D (𝐻𝑓 · 𝐾)) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
16354, 162eqeltrd 2698 1 (𝜑 → (ℝ D 𝑂) ∈ ((𝐴(,)𝐵)–cn→ℂ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  {crab 2911  Vcvv 3186  wss 3555  {cpr 4150   class class class wbr 4613  cmpt 4673  ran crn 5075  cres 5076  wf 5843  cfv 5847  (class class class)co 6604  𝑓 cof 6848  𝑚 cmap 7802  cc 9878  cr 9879  0cc0 9880  1c1 9881   + caddc 9883   · cmul 9885  *cxr 10017   < clt 10018  cle 10019  cmin 10210  -cneg 10211   / cdiv 10628  cn 10964  2c2 11014  (,)cioo 12117  [,]cicc 12120  ...cfz 12268  ..^cfzo 12406  sincsin 14719  πcpi 14722  TopOpenctopn 16003  topGenctg 16019  fldccnfld 19665  intcnt 20731  cnccncf 22587   D cdv 23533
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 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-inf2 8482  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957  ax-pre-sup 9958  ax-addf 9959  ax-mulf 9960
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 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-of 6850  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-supp 7241  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-2o 7506  df-oadd 7509  df-er 7687  df-map 7804  df-pm 7805  df-ixp 7853  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-fsupp 8220  df-fi 8261  df-sup 8292  df-inf 8293  df-oi 8359  df-card 8709  df-cda 8934  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-4 11025  df-5 11026  df-6 11027  df-7 11028  df-8 11029  df-9 11030  df-n0 11237  df-z 11322  df-dec 11438  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-ioo 12121  df-ioc 12122  df-ico 12123  df-icc 12124  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-fl 12533  df-mod 12609  df-seq 12742  df-exp 12801  df-fac 13001  df-bc 13030  df-hash 13058  df-shft 13741  df-cj 13773  df-re 13774  df-im 13775  df-sqrt 13909  df-abs 13910  df-limsup 14136  df-clim 14153  df-rlim 14154  df-sum 14351  df-ef 14723  df-sin 14725  df-cos 14726  df-pi 14728  df-struct 15783  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-ress 15788  df-plusg 15875  df-mulr 15876  df-starv 15877  df-sca 15878  df-vsca 15879  df-ip 15880  df-tset 15881  df-ple 15882  df-ds 15885  df-unif 15886  df-hom 15887  df-cco 15888  df-rest 16004  df-topn 16005  df-0g 16023  df-gsum 16024  df-topgen 16025  df-pt 16026  df-prds 16029  df-xrs 16083  df-qtop 16088  df-imas 16089  df-xps 16091  df-mre 16167  df-mrc 16168  df-acs 16170  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-submnd 17257  df-mulg 17462  df-cntz 17671  df-cmn 18116  df-psmet 19657  df-xmet 19658  df-met 19659  df-bl 19660  df-mopn 19661  df-fbas 19662  df-fg 19663  df-cnfld 19666  df-top 20621  df-bases 20622  df-topon 20623  df-topsp 20624  df-cld 20733  df-ntr 20734  df-cls 20735  df-nei 20812  df-lp 20850  df-perf 20851  df-cn 20941  df-cnp 20942  df-t1 21028  df-haus 21029  df-tx 21275  df-hmeo 21468  df-fil 21560  df-fm 21652  df-flim 21653  df-flf 21654  df-xms 22035  df-ms 22036  df-tms 22037  df-cncf 22589  df-limc 23536  df-dv 23537
This theorem is referenced by:  fourierdlem103  39730  fourierdlem104  39731
  Copyright terms: Public domain W3C validator