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Theorem circlemeth 33640
Description: The Hardy, Littlewood and Ramanujan Circle Method, in a generic form, with different weighting / smoothing functions. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
circlemeth.n (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
circlemeth.s (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„•)
circlemeth.l (πœ‘ β†’ 𝐿:(0..^𝑆)⟢(β„‚ ↑m β„•))
Assertion
Ref Expression
circlemeth (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ (β„•(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = ∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πΏβ€˜π‘Ž)vts𝑁)β€˜π‘₯) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
Distinct variable groups:   𝐿,π‘Ž,𝑐,π‘₯   𝑁,π‘Ž,𝑐,π‘₯   𝑆,π‘Ž,𝑐,π‘₯   πœ‘,π‘Ž,𝑐,π‘₯

Proof of Theorem circlemeth
Dummy variable π‘š is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 circlemeth.n . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
21adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
3 ioossre 13381 . . . . . . . . 9 (0(,)1) βŠ† ℝ
4 ax-resscn 11163 . . . . . . . . 9 ℝ βŠ† β„‚
53, 4sstri 3990 . . . . . . . 8 (0(,)1) βŠ† β„‚
65a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (0(,)1) βŠ† β„‚)
76sselda 3981 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
8 circlemeth.s . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„•)
98nnnn0d 12528 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
109adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
11 circlemeth.l . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐿:(0..^𝑆)⟢(β„‚ ↑m β„•))
1211adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐿:(0..^𝑆)⟢(β„‚ ↑m β„•))
132, 7, 10, 12vtsprod 33639 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πΏβ€˜π‘Ž)vts𝑁)β€˜π‘₯) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))))
1413oveq1d 7420 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πΏβ€˜π‘Ž)vts𝑁)β€˜π‘₯) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = (Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))))
15 fzfid 13934 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (0...(𝑆 Β· 𝑁)) ∈ Fin)
16 ax-icn 11165 . . . . . . . . 9 i ∈ β„‚
17 2cn 12283 . . . . . . . . . 10 2 ∈ β„‚
18 picn 25960 . . . . . . . . . 10 Ο€ ∈ β„‚
1917, 18mulcli 11217 . . . . . . . . 9 (2 Β· Ο€) ∈ β„‚
2016, 19mulcli 11217 . . . . . . . 8 (i Β· (2 Β· Ο€)) ∈ β„‚
2120a1i 11 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (i Β· (2 Β· Ο€)) ∈ β„‚)
221nn0cnd 12530 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
2322negcld 11554 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ -𝑁 ∈ β„‚)
2423ralrimivw 3150 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (0(,)1)-𝑁 ∈ β„‚)
2524r19.21bi 3248 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ -𝑁 ∈ β„‚)
2625, 7mulcld 11230 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (-𝑁 Β· π‘₯) ∈ β„‚)
2721, 26mulcld 11230 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
2827efcld 33591 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
29 fz1ssnn 13528 . . . . . . . 8 (1...𝑁) βŠ† β„•
3029a1i 11 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (1...𝑁) βŠ† β„•)
31 simpr 485 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁)))
3231elfzelzd 13498 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ π‘š ∈ β„€)
3332adantlr 713 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ π‘š ∈ β„€)
3410adantr 481 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
35 fzfid 13934 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (1...𝑁) ∈ Fin)
3630, 33, 34, 35reprfi 33616 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š) ∈ Fin)
37 fzofi 13935 . . . . . . . . 9 (0..^𝑆) ∈ Fin
3837a1i 11 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (0..^𝑆) ∈ Fin)
391ad3antrrr 728 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
409ad3antrrr 728 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
4132zcnd 12663 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ π‘š ∈ β„‚)
4241ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ π‘š ∈ β„‚)
4311ad3antrrr 728 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝐿:(0..^𝑆)⟢(β„‚ ↑m β„•))
44 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ π‘Ž ∈ (0..^𝑆))
4529a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (1...𝑁) βŠ† β„•)
4632adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ π‘š ∈ β„€)
479ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
48 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š))
4945, 46, 47, 48reprf 33612 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ 𝑐:(0..^𝑆)⟢(1...𝑁))
5049ffvelcdmda 7083 . . . . . . . . . . 11 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ (π‘β€˜π‘Ž) ∈ (1...𝑁))
5129, 50sselid 3979 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ (π‘β€˜π‘Ž) ∈ β„•)
5239, 40, 42, 43, 44, 51breprexplemb 33631 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ ((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
5352adantl3r 748 . . . . . . . 8 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ ((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
5438, 53fprodcl 15892 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
5520a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (i Β· (2 Β· Ο€)) ∈ β„‚)
5633zcnd 12663 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ π‘š ∈ β„‚)
577adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
5856, 57mulcld 11230 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘š Β· π‘₯) ∈ β„‚)
5955, 58mulcld 11230 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
6059efcld 33591 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
6160adantr 481 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
6254, 61mulcld 11230 . . . . . 6 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) ∈ β„‚)
6336, 62fsumcl 15675 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) ∈ β„‚)
6415, 28, 63fsummulc1 15727 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))(Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))))
6528adantr 481 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
6636, 65, 62fsummulc1 15727 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)((βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))))
6765adantr 481 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
6854, 61, 67mulassd 11233 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ ((βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ((expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))))))
6927adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
70 efadd 16033 . . . . . . . . . . . 12 ((((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) ∈ β„‚ ∧ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)) ∈ β„‚) β†’ (expβ€˜(((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) + ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = ((expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))))
7159, 69, 70syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (expβ€˜(((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) + ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = ((expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))))
7226adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (-𝑁 Β· π‘₯) ∈ β„‚)
7355, 58, 72adddid 11234 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š Β· π‘₯) + (-𝑁 Β· π‘₯))) = (((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) + ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))))
7425adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ -𝑁 ∈ β„‚)
7556, 74, 57adddird 11235 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((π‘š + -𝑁) Β· π‘₯) = ((π‘š Β· π‘₯) + (-𝑁 Β· π‘₯)))
7622ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
7756, 76negsubd 11573 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘š + -𝑁) = (π‘š βˆ’ 𝑁))
7877oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((π‘š + -𝑁) Β· π‘₯) = ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))
7975, 78eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((π‘š Β· π‘₯) + (-𝑁 Β· π‘₯)) = ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))
8079oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š Β· π‘₯) + (-𝑁 Β· π‘₯))) = ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))
8173, 80eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) + ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))) = ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))
8281fveq2d 6892 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (expβ€˜(((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)) + ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))))
8371, 82eqtr3d 2774 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))))
8483oveq2d 7421 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ((expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))))) = (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
8584adantr 481 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ((expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯))))) = (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
8668, 85eqtrd 2772 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ ((βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
8786sumeq2dv 15645 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)((βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
8866, 87eqtrd 2772 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
8988sumeq2dv 15645 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))(Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (π‘š Β· π‘₯)))) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
9014, 64, 893eqtrd 2776 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πΏβ€˜π‘Ž)vts𝑁)β€˜π‘₯) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))))
9190itgeq2dv 25290 . 2 (πœ‘ β†’ ∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πΏβ€˜π‘Ž)vts𝑁)β€˜π‘₯) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = ∫(0(,)1)Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
92 ioombl 25073 . . . . 5 (0(,)1) ∈ dom vol
9392a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ (0(,)1) ∈ dom vol)
94 fzfid 13934 . . . 4 (πœ‘ β†’ (0...(𝑆 Β· 𝑁)) ∈ Fin)
95 sumex 15630 . . . . 5 Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ V
9695a1i 11 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (0(,)1) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁)))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ V)
9793adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (0(,)1) ∈ dom vol)
9829a1i 11 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (1...𝑁) βŠ† β„•)
999adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
100 fzfid 13934 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (1...𝑁) ∈ Fin)
10198, 32, 99, 100reprfi 33616 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š) ∈ Fin)
10237a1i 11 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (0..^𝑆) ∈ Fin)
10352adantllr 717 . . . . . . . . 9 (((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ ((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
104102, 103fprodcl 15892 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
10556, 76subcld 11567 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘š βˆ’ 𝑁) ∈ β„‚)
106105, 57mulcld 11230 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯) ∈ β„‚)
10755, 106mulcld 11230 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
108107an32s 650 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
109108adantr 481 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ ((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
110109efcld 33591 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
111104, 110mulcld 11230 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ β„‚)
112111anasss 467 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ (π‘₯ ∈ (0(,)1) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š))) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ β„‚)
11337a1i 11 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (0..^𝑆) ∈ Fin)
114113, 52fprodcl 15892 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
115 fvex 6901 . . . . . . . 8 (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) ∈ V
116115a1i 11 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) ∈ V)
117 ioossicc 13406 . . . . . . . . . 10 (0(,)1) βŠ† (0[,]1)
118117a1i 11 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (0(,)1) βŠ† (0[,]1))
11992a1i 11 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (0(,)1) ∈ dom vol)
120115a1i 11 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ π‘₯ ∈ (0[,]1)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) ∈ V)
121 0red 11213 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 0 ∈ ℝ)
122 1red 11211 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 1 ∈ ℝ)
12322adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
12441, 123subcld 11567 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘š βˆ’ 𝑁) ∈ β„‚)
125 unitsscn 13473 . . . . . . . . . . . . . 14 (0[,]1) βŠ† β„‚
126125a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (0[,]1) βŠ† β„‚)
127 ssidd 4004 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ β„‚ βŠ† β„‚)
128 cncfmptc 24419 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘š βˆ’ 𝑁) ∈ β„‚ ∧ (0[,]1) βŠ† β„‚ ∧ β„‚ βŠ† β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ (π‘š βˆ’ 𝑁)) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
129124, 126, 127, 128syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ (π‘š βˆ’ 𝑁)) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
130 cncfmptid 24420 . . . . . . . . . . . . 13 (((0[,]1) βŠ† β„‚ ∧ β„‚ βŠ† β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ π‘₯) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
131126, 127, 130syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ π‘₯) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
132129, 131mulcncf 24954 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
133132efmul2picn 33596 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
134 cniccibl 25349 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚)) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ 𝐿1)
135121, 122, 133, 134syl3anc 1371 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ 𝐿1)
136118, 119, 120, 135iblss 25313 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0(,)1) ↦ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ 𝐿1)
137136adantr 481 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (π‘₯ ∈ (0(,)1) ↦ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) ∈ 𝐿1)
138114, 116, 137iblmulc2 25339 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (π‘₯ ∈ (0(,)1) ↦ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))))) ∈ 𝐿1)
13997, 101, 112, 138itgfsum 25335 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((π‘₯ ∈ (0(,)1) ↦ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))))) ∈ 𝐿1 ∧ ∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯))
140139simpld 495 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘₯ ∈ (0(,)1) ↦ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))))) ∈ 𝐿1)
14193, 94, 96, 140itgfsum 25335 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (0(,)1) ↦ Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))))) ∈ 𝐿1 ∧ ∫(0(,)1)Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯))
142141simprd 496 . 2 (πœ‘ β†’ ∫(0(,)1)Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
143 oveq2 7413 . . . . . . 7 (if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0) = 1 β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· 1))
144 oveq2 7413 . . . . . . 7 (if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0) = 0 β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· 0))
145101, 114fsumcl 15675 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
146145mulridd 11227 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· 1) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
147145mul01d 11409 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· 0) = 0)
148143, 144, 146, 147ifeq3da 31765 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)))
149 velsn 4643 . . . . . . . 8 (π‘š ∈ {𝑁} ↔ π‘š = 𝑁)
15041, 123subeq0ad 11577 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0 ↔ π‘š = 𝑁))
151149, 150bitr4id 289 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (π‘š ∈ {𝑁} ↔ (π‘š βˆ’ 𝑁) = 0))
152151ifbid 4550 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ if(π‘š ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0) = if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0))
1531nn0zd 12580 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„€)
154153ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ 𝑁 ∈ β„€)
15546, 154zsubcld 12667 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (π‘š βˆ’ 𝑁) ∈ β„€)
156 itgexpif 33606 . . . . . . . . . 10 ((π‘š βˆ’ 𝑁) ∈ β„€ β†’ ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯ = if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0))
157155, 156syl 17 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯ = if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0))
158157oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)))
159158sumeq2dv 15645 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)))
160 1cnd 11205 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 1 ∈ β„‚)
161 0cnd 11203 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ 0 ∈ β„‚)
162160, 161ifcld 4573 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0) ∈ β„‚)
163101, 162, 114fsummulc1 15727 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)))
164159, 163eqtr4d 2775 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· if((π‘š βˆ’ 𝑁) = 0, 1, 0)))
165148, 152, 1643eqtr4rd 2783 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = if(π‘š ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0))
166165sumeq2dv 15645 . . . 4 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))if(π‘š ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0))
167 0zd 12566 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 ∈ β„€)
1689nn0zd 12580 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„€)
169168, 153zmulcld 12668 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑆 Β· 𝑁) ∈ β„€)
1701nn0ge0d 12531 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 ≀ 𝑁)
171 nnmulge 31950 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ β„• ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ 𝑁 ≀ (𝑆 Β· 𝑁))
1728, 1, 171syl2anc 584 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑁 ≀ (𝑆 Β· 𝑁))
173167, 169, 153, 170, 172elfzd 13488 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁)))
174173snssd 4811 . . . . 5 (πœ‘ β†’ {𝑁} βŠ† (0...(𝑆 Β· 𝑁)))
175174sselda 3981 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ {𝑁}) β†’ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁)))
176175, 145syldan 591 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ {𝑁}) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
177176ralrimiva 3146 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘š ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
17894olcd 872 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((0...(𝑆 Β· 𝑁)) βŠ† (β„€β‰₯β€˜0) ∨ (0...(𝑆 Β· 𝑁)) ∈ Fin))
179 sumss2 15668 . . . . 5 ((({𝑁} βŠ† (0...(𝑆 Β· 𝑁)) ∧ βˆ€π‘š ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚) ∧ ((0...(𝑆 Β· 𝑁)) βŠ† (β„€β‰₯β€˜0) ∨ (0...(𝑆 Β· 𝑁)) ∈ Fin)) β†’ Ξ£π‘š ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))if(π‘š ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0))
180174, 177, 178, 179syl21anc 836 . . . 4 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘š ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))if(π‘š ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)), 0))
18129a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (1...𝑁) βŠ† β„•)
182 fzfid 13934 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (1...𝑁) ∈ Fin)
183181, 153, 9, 182reprfi 33616 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁) ∈ Fin)
18437a1i 11 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ (0..^𝑆) ∈ Fin)
1851ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
1869ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
18722ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
18811ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ 𝐿:(0..^𝑆)⟢(β„‚ ↑m β„•))
189 simpr 485 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ π‘Ž ∈ (0..^𝑆))
19029a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ (1...𝑁) βŠ† β„•)
191153adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ 𝑁 ∈ β„€)
1929adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
193 simpr 485 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁))
194190, 191, 192, 193reprf 33612 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ 𝑐:(0..^𝑆)⟢(1...𝑁))
195194ffvelcdmda 7083 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ (π‘β€˜π‘Ž) ∈ (1...𝑁))
19629, 195sselid 3979 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ (π‘β€˜π‘Ž) ∈ β„•)
197185, 186, 187, 188, 189, 196breprexplemb 33631 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) ∧ π‘Ž ∈ (0..^𝑆)) β†’ ((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
198184, 197fprodcl 15892 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)) β†’ βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
199183, 198fsumcl 15675 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚)
200 oveq2 7413 . . . . . . 7 (π‘š = 𝑁 β†’ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š) = ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁))
201200sumeq1d 15643 . . . . . 6 (π‘š = 𝑁 β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
202201sumsn 15688 . . . . 5 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) ∈ β„‚) β†’ Ξ£π‘š ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
2031, 199, 202syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘š ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
204166, 180, 2033eqtr2d 2778 . . 3 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
205139simprd 496 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
206110an32s 650 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) ∧ π‘₯ ∈ (0(,)1)) β†’ (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
207114, 206, 137itgmulc2 25342 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)) β†’ (βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = ∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
208207sumeq2dv 15645 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
209205, 208eqtr4d 2775 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))) β†’ ∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯))
210209sumeq2dv 15645 . . 3 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· ∫(0(,)1)(expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯))) dπ‘₯))
2111, 9reprfz1 33624 . . . 4 (πœ‘ β†’ (β„•(reprβ€˜π‘†)𝑁) = ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁))
212211sumeq1d 15643 . . 3 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ (β„•(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
213204, 210, 2123eqtr4d 2782 . 2 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘š ∈ (0...(𝑆 Β· 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(reprβ€˜π‘†)π‘š)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· ((π‘š βˆ’ 𝑁) Β· π‘₯)))) dπ‘₯ = Σ𝑐 ∈ (β„•(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
21491, 142, 2133eqtrrd 2777 1 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ (β„•(reprβ€˜π‘†)𝑁)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)((πΏβ€˜π‘Ž)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = ∫(0(,)1)(βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πΏβ€˜π‘Ž)vts𝑁)β€˜π‘₯) Β· (expβ€˜((i Β· (2 Β· Ο€)) Β· (-𝑁 Β· π‘₯)))) dπ‘₯)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   ∨ wo 845   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061  Vcvv 3474   βŠ† wss 3947  ifcif 4527  {csn 4627   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  dom cdm 5675  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ↑m cmap 8816  Fincfn 8935  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107  ici 11108   + caddc 11109   Β· cmul 11111   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440  -cneg 11441  β„•cn 12208  2c2 12263  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  β„€β‰₯cuz 12818  (,)cioo 13320  [,]cicc 13323  ...cfz 13480  ..^cfzo 13623  Ξ£csu 15628  βˆcprod 15845  expce 16001  Ο€cpi 16006  β€“cnβ†’ccncf 24383  volcvol 24971  πΏ1cibl 25125  βˆ«citg 25126  reprcrepr 33608  vtscvts 33635
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cc 10426  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-symdif 4241  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-ofr 7667  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-prod 15846  df-ef 16007  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-cmp 22882  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-ovol 24972  df-vol 24973  df-mbf 25127  df-itg1 25128  df-itg2 25129  df-ibl 25130  df-itg 25131  df-0p 25178  df-limc 25374  df-dv 25375  df-repr 33609  df-vts 33636
This theorem is referenced by:  circlemethnat  33641  circlevma  33642  circlemethhgt  33643
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