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Theorem circlemeth 35339
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 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
circlemeth.s (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ)
circlemeth.l (𝜑 → 𝐿:(0..^𝑆)⟶(ℂ ↑m ℕ))
Assertion
Ref Expression
circlemeth (𝜑 → Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = ∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝐿‘𝑎)vts𝑁)‘𝑥) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)
Distinct variable groups:   𝐿,𝑎,𝑐,𝑥   𝑁,𝑎,𝑐,𝑥   𝑆,𝑎,𝑐,𝑥   𝜑,𝑎,𝑐,𝑥

Proof of Theorem circlemeth
Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 circlemeth.n . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
21adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
3 ioossre 13565 . . . . . . . . 9 (0(,)1) ⊆ ℝ
4 ax-resscn 11284 . . . . . . . . 9 ℝ ⊆ ℂ
53, 4sstri 3922 . . . . . . . 8 (0(,)1) ⊆ ℂ
65a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (0(,)1) ⊆ ℂ)
76sselda 3913 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → 𝑥 ∈ ℂ)
8 circlemeth.s . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ)
98nnnn0d 12694 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ0)
109adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
11 circlemeth.l . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿:(0..^𝑆)⟶(ℂ ↑m ℕ))
1211adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → 𝐿:(0..^𝑆)⟶(ℂ ↑m ℕ))
132, 7, 10, 12vtsprod 35338 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → ∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝐿‘𝑎)vts𝑁)‘𝑥) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))))
1413oveq1d 7458 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝐿‘𝑎)vts𝑁)‘𝑥) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = (Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))))
15 fzfid 14143 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (0...(𝑆 · 𝑁)) ∈ Fin)
16 ax-icn 11286 . . . . . . . . 9 i ∈ ℂ
17 2cn 12445 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℂ
18 picn 26815 . . . . . . . . . 10 π ∈ ℂ
1917, 18mulcli 11343 . . . . . . . . 9 (2 · π) ∈ ℂ
2016, 19mulcli 11343 . . . . . . . 8 (i · (2 · π)) ∈ ℂ
2120a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (i · (2 · π)) ∈ ℂ)
221nn0cnd 12696 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
2322negcld 11683 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → -𝑁 ∈ ℂ)
2423ralrimivw 3162 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (0(,)1) -𝑁 ∈ ℂ)
2524r19.21bi 3258 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → -𝑁 ∈ ℂ)
2625, 7mulcld 11356 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → ( -𝑁 · 𝑥) ∈ ℂ)
2721, 26mulcld 11356 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)) ∈ ℂ)
2827efcld 16278 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))) ∈ ℂ)
29 fz1ssnn 13716 . . . . . . . 8 (1...𝑁) ⊆ ℕ
3029a1i 11 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (1...𝑁) ⊆ ℕ)
31 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁)))
3231elfzelzd 13684 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑚 ∈ ℤ)
3332adantlr 728 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑚 ∈ ℤ)
3410adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑆 ∈ ℕ0)
35 fzfid 14143 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (1...𝑁) ∈ Fin)
3630, 33, 34, 35reprfi 35315 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚) ∈ Fin)
37 fzofi 14144 . . . . . . . . 9 (0..^𝑆) ∈ Fin
3837a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (0..^𝑆) ∈ Fin)
391ad3antrrr 743 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
409ad3antrrr 743 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
4132zcnd 12831 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑚 ∈ ℂ)
4241ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑚 ∈ ℂ)
4311ad3antrrr 743 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝐿:(0..^𝑆)⟶(ℂ ↑m ℕ))
44 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑎 ∈ (0..^𝑆))
4529a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (1...𝑁) ⊆ ℕ)
4632adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → 𝑚 ∈ ℤ)
479ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
48 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚))
4945, 46, 47, 48reprf 35311 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → 𝑐:(0..^𝑆)⟶(1...𝑁))
5049ffvelcdmda 7108 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → (𝑐‘𝑎) ∈ (1...𝑁))
5129, 50sselid 3911 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → (𝑐‘𝑎) ∈ ℕ)
5239, 40, 42, 43, 44, 51breprexplemb 35330 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → ((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
5352adantl3r 763 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → ((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
5438, 53fprodcl 16148 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
5520a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (i · (2 · π)) ∈ ℂ)
5633zcnd 12831 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑚 ∈ ℂ)
577adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑥 ∈ ℂ)
5856, 57mulcld 11356 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑚 · 𝑥) ∈ ℂ)
5955, 58mulcld 11356 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) ∈ ℂ)
6059efcld 16278 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) ∈ ℂ)
6160adantr 486 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) ∈ ℂ)
6254, 61mulcld 11356 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) ∈ ℂ)
6336, 62fsumcl 15928 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) ∈ ℂ)
6415, 28, 63fsummulc1 15980 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))(Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))))
6528adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))) ∈ ℂ)
6636, 65, 62fsummulc1 15980 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)((∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))))
6765adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))) ∈ ℂ)
6854, 61, 67mulassd 11359 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ((∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ((exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))))))
6927adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)) ∈ ℂ)
70 efadd 16289 . . . . . . . . . . . 12 ((((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) ∈ ℂ ∧ ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)) ∈ ℂ) → (exp‘(((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) + ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = ((exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))))
7159, 69, 70syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (exp‘(((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) + ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = ((exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))))
7226adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ( -𝑁 · 𝑥) ∈ ℂ)
7355, 58, 72adddid 11360 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((i · (2 · π)) · ((𝑚 · 𝑥) + ( -𝑁 · 𝑥))) = (((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) + ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))))
7425adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → -𝑁 ∈ ℂ)
7556, 74, 57adddird 11361 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((𝑚 + -𝑁) · 𝑥) = ((𝑚 · 𝑥) + ( -𝑁 · 𝑥)))
7622ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑁 ∈ ℂ)
7756, 76negsubd 11702 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑚 + -𝑁) = (𝑚 − 𝑁))
7877oveq1d 7458 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((𝑚 + -𝑁) · 𝑥) = ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))
7975, 78eqtr3d 2800 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((𝑚 · 𝑥) + ( -𝑁 · 𝑥)) = ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))
8079oveq2d 7459 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((i · (2 · π)) · ((𝑚 · 𝑥) + ( -𝑁 · 𝑥))) = ((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))
8173, 80eqtr3d 2800 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) + ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))) = ((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))
8281fveq2d 6912 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (exp‘(((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)) + ((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))))
8371, 82eqtr3d 2800 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))))
8483oveq2d 7459 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ((exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))))) = (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
8584adantr 486 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ((exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥))))) = (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
8668, 85eqtrd 2798 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ((∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
8786sumeq2dv 15898 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)((∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
8866, 87eqtrd 2798 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
8988sumeq2dv 15898 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))(Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (𝑚 · 𝑥)))) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
9014, 64, 893eqtrd 2802 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝐿‘𝑎)vts𝑁)‘𝑥) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))))
9190itgeq2dv 26132 . 2 (𝜑 → ∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝐿‘𝑎)vts𝑁)‘𝑥) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) d𝑥 = ∫(0(,)1)Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥)
92 ioombl 25916 . . . . 5 (0(,)1) ∈ dom vol
9392a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (0(,)1) ∈ dom vol)
94 fzfid 14143 . . . 4 (𝜑 → (0...(𝑆 · 𝑁)) ∈ Fin)
95 sumex 15884 . . . . 5 Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ V
9695a1i 11 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (0(,)1) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁)))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ V)
9793adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (0(,)1) ∈ dom vol)
9829a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (1...𝑁) ⊆ ℕ)
999adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑆 ∈ ℕ0)
100 fzfid 14143 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (1...𝑁) ∈ Fin)
10198, 32, 99, 100reprfi 35315 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚) ∈ Fin)
10237a1i 11 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (0..^𝑆) ∈ Fin)
10352adantllr 732 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → ((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
104102, 103fprodcl 16148 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
10556, 76subcld 11696 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑚 − 𝑁) ∈ ℂ)
106105, 57mulcld 11356 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥) ∈ ℂ)
10755, 106mulcld 11356 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)) ∈ ℂ)
108107an32s 665 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → ((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)) ∈ ℂ)
109108adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)) ∈ ℂ)
110109efcld 16278 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) ∈ ℂ)
111104, 110mulcld 11356 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ ℂ)
112111anasss 472 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ (𝑥 ∈ (0(,)1) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚))) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ ℂ)
11337a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (0..^𝑆) ∈ Fin)
114113, 52fprodcl 16148 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
115 fvex 6921 . . . . . . . 8 (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) ∈ V
116115a1i 11 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) ∈ V)
117 ioossicc 13591 . . . . . . . . . 10 (0(,)1) ⊆ (0[,]1)
118117a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (0(,)1) ⊆ (0[,]1))
11992a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (0(,)1) ∈ dom vol)
120115a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]1)) → (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) ∈ V)
121 0red 11338 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 0 ∈ ℝ)
122 1red 11336 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 1 ∈ ℝ)
12322adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 𝑁 ∈ ℂ)
12441, 123subcld 11696 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑚 − 𝑁) ∈ ℂ)
125 unitsscn 13658 . . . . . . . . . . . . . 14 (0[,]1) ⊆ ℂ
126125a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (0[,]1) ⊆ ℂ)
127 ssidd 3936 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ℂ ⊆ ℂ)
128 cncfmptc 25263 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑚 − 𝑁) ∈ ℂ ∧ (0[,]1) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑚 − 𝑁)) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ))
129124, 126, 127, 128syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑚 − 𝑁)) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ))
130 cncfmptid 25264 . . . . . . . . . . . . 13 (((0[,]1) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ 𝑥) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ))
131126, 127, 130syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ 𝑥) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ))
132129, 131mulcncf 25797 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ))
133132efmul2picn 35295 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ))
134 cniccibl 26191 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ ((0[,]1)–cn→ℂ)) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ 𝐿1)
135121, 122, 133, 134syl3anc 1399 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ 𝐿1)
136118, 119, 120, 135iblss 26155 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0(,)1) ↦ (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ 𝐿1)
137136adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (𝑥 ∈ (0(,)1) ↦ (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) ∈ 𝐿1)
138114, 116, 137iblmulc2 26181 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (𝑥 ∈ (0(,)1) ↦ (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))))) ∈ 𝐿1)
13997, 101, 112, 138itgfsum 26177 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((𝑥 ∈ (0(,)1) ↦ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))))) ∈ 𝐿1 ∧ ∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥))
140139simpld 500 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑥 ∈ (0(,)1) ↦ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))))) ∈ 𝐿1)
14193, 94, 96, 140itgfsum 26177 . . 3 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (0(,)1) ↦ Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))))) ∈ 𝐿1 ∧ ∫(0(,)1)Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥))
142141simprd 501 . 2 (𝜑 → ∫(0(,)1)Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥)
143 oveq2 7451 . . . . . . 7 (if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0) = 1 → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · 1))
144 oveq2 7451 . . . . . . 7 (if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0) = 0 → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · 0))
145101, 114fsumcl 15928 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
146145mulridd 11353 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · 1) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
147145mul01d 11536 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · 0) = 0)
148143, 144, 146, 147ifeq3da 33214 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → if((𝑚 − 𝑁) = 0, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)))
149 velsn 4600 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ {𝑁} ↔ 𝑚 = 𝑁)
15041, 123subeq0ad 11704 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ((𝑚 − 𝑁) = 0 ↔ 𝑚 = 𝑁))
151149, 150bitr4id 293 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (𝑚 ∈ {𝑁} ↔ (𝑚 − 𝑁) = 0))
152151ifbid 4509 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → if(𝑚 ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0) = if((𝑚 − 𝑁) = 0, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0))
1531nn0zd 12745 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
154153ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → 𝑁 ∈ ℤ)
15546, 154zsubcld 12835 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (𝑚 − 𝑁) ∈ ℤ)
156 itgexpif 35305 . . . . . . . . . 10 ((𝑚 − 𝑁) ∈ ℤ → ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥 = if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0))
157155, 156syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥 = if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0))
158157oveq2d 7459 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)))
159158sumeq2dv 15898 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)))
160 1cnd 11329 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 1 ∈ ℂ)
161 0cnd 11326 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → 0 ∈ ℂ)
162160, 161ifcld 4532 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0) ∈ ℂ)
163101, 162, 114fsummulc1 15980 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)))
164159, 163eqtr4d 2801 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = (Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · if((𝑚 − 𝑁) = 0, 1, 0)))
165148, 152, 1643eqtr4rd 2809 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = if(𝑚 ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0))
166165sumeq2dv 15898 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))if(𝑚 ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0))
167 0zd 12732 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
1689nn0zd 12745 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℤ)
169168, 153zmulcld 12836 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 · 𝑁) ∈ ℤ)
1701nn0ge0d 12697 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
171 nnmulge 33401 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ≤ (𝑆 · 𝑁))
1728, 1, 171syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ≤ (𝑆 · 𝑁))
173167, 169, 153, 170, 172elfzd 13674 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁)))
174173snssd 4747 . . . . 5 (𝜑 → {𝑁} ⊆ (0...(𝑆 · 𝑁)))
175174sselda 3913 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ {𝑁}) → 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁)))
176175, 145syldan 603 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ {𝑁}) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
177176ralrimiva 3158 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑚 ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
17894olcd 888 . . . . 5 (𝜑 → ((0...(𝑆 · 𝑁)) ⊆ (ℤ≥‘0) ∨ (0...(𝑆 · 𝑁)) ∈ Fin))
179 sumss2 15921 . . . . 5 ((({𝑁} ⊆ (0...(𝑆 · 𝑁)) ∧ ∀𝑚 ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ) ∧ ((0...(𝑆 · 𝑁)) ⊆ (ℤ≥‘0) ∨ (0...(𝑆 · 𝑁)) ∈ Fin)) → Σ𝑚 ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))if(𝑚 ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0))
180174, 177, 178, 179syl21anc 851 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑚 ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))if(𝑚 ∈ {𝑁}, Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)), 0))
18129a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (1...𝑁) ⊆ ℕ)
182 fzfid 14143 . . . . . . 7 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
183181, 153, 9, 182reprfi 35315 . . . . . 6 (𝜑 → ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁) ∈ Fin)
18437a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → (0..^𝑆) ∈ Fin)
1851ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
1869ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
18722ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑁 ∈ ℂ)
18811ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝐿:(0..^𝑆)⟶(ℂ ↑m ℕ))
189 simpr 490 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → 𝑎 ∈ (0..^𝑆))
19029a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → (1...𝑁) ⊆ ℕ)
191153adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1929adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
193 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁))
194190, 191, 192, 193reprf 35311 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → 𝑐:(0..^𝑆)⟶(1...𝑁))
195194ffvelcdmda 7108 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → (𝑐‘𝑎) ∈ (1...𝑁))
19629, 195sselid 3911 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → (𝑐‘𝑎) ∈ ℕ)
197185, 186, 187, 188, 189, 196breprexplemb 35330 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) ∧ 𝑎 ∈ (0..^𝑆)) → ((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
198184, 197fprodcl 16148 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)) → ∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
199183, 198fsumcl 15928 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ)
200 oveq2 7451 . . . . . . 7 (𝑚 = 𝑁 → ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚) = ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁))
201200sumeq1d 15896 . . . . . 6 (𝑚 = 𝑁 → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
202201sumsn 15941 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) ∈ ℂ) → Σ𝑚 ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
2031, 199, 202syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑚 ∈ {𝑁}Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
204166, 180, 2033eqtr2d 2804 . . 3 (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
205139simprd 501 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥)
206110an32s 665 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) ∈ ℂ)
207114, 206, 137itgmulc2 26184 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) ∧ 𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)) → (∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = ∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥)
208207sumeq2dv 15898 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥)
209205, 208eqtr4d 2801 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))) → ∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥))
210209sumeq2dv 15898 . . 3 (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · ∫(0(,)1)(exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥))) d𝑥))
2111, 9reprfz1 35323 . . . 4 (𝜑 → (ℕ(repr‘𝑆)𝑁) = ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁))
212211sumeq1d 15896 . . 3 (𝜑 → Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
213204, 210, 2123eqtr4d 2808 . 2 (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (0...(𝑆 · 𝑁))∫(0(,)1)Σ𝑐 ∈ ((1...𝑁)(repr‘𝑆)𝑚)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) · (exp‘((i · (2 · π)) · ((𝑚 − 𝑁) · 𝑥)))) d𝑥 = Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)))
21491, 142, 2133eqtrrd 2803 1 (𝜑 → Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑁)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)((𝐿‘𝑎)‘(𝑐‘𝑎)) = ∫(0(,)1)(∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝐿‘𝑎)vts𝑁)‘𝑥) · (exp‘((i · (2 · π)) · ( -𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ifcif 4485  {csn 4588   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  dom cdm 5655  ⟶wf 6554  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443   ↑m cmap 8875  Fincfn 9001  ℂcc 11225  ℝcr 11226  0cc0 11227  1c1 11228  ici 11229   + caddc 11230   · cmul 11232   ≤ cle 11371   − cmin 11568   -cneg 11569  ℕcn 12362  2c2 12424  ℕ0cn0 12633  ℤcz 12720  ℤ≥cuz 12992  (,)cioo 13503  [,]cicc 13506  ...cfz 13666  ..^cfzo 13815  Σcsu 15882  ∏cprod 16101  expce 16256  πcpi 16261  –cn→ccncf 25227  volcvol 25814  𝐿1cibl 25968  ∫citg 25969  reprcrepr 35307  vtscvts 35334
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-inf2 9669  ax-cc 10540  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-pre-sup 11305  ax-addf 11306
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-symdif 4201  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7717  df-ofr 7718  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-supp 8205  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-oadd 8508  df-omul 8509  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-ixp 8954  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fsupp 9382  df-fi 9430  df-sup 9461  df-inf 9462  df-oi 9531  df-dju 10009  df-card 10047  df-acn 10050  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-div 12001  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-4 12434  df-5 12435  df-6 12436  df-7 12437  df-8 12438  df-9 12439  df-n0 12634  df-z 12721  df-dec 12842  df-uz 12993  df-q 13103  df-rp 13148  df-xneg 13268  df-xadd 13269  df-xmul 13270  df-ioo 13507  df-ioc 13508  df-ico 13509  df-icc 13510  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-fl 13959  df-mod 14037  df-seq 14172  df-exp 14232  df-fac 14445  df-bc 14474  df-hash 14502  df-shft 15249  df-cj 15295  df-re 15296  df-im 15297  df-sqrt 15431  df-abs 15432  df-limsup 15667  df-clim 15684  df-rlim 15685  df-sum 15883  df-prod 16102  df-ef 16262  df-sin 16264  df-cos 16265  df-pi 16267  df-struct 17354  df-sets 17371  df-slot 17389  df-ndx 17401  df-base 17417  df-ress 17438  df-plusg 17470  df-mulr 17471  df-starv 17472  df-sca 17473  df-vsca 17474  df-ip 17475  df-tset 17476  df-ple 17477  df-ds 17479  df-unif 17480  df-hom 17481  df-cco 17482  df-rest 17622  df-topn 17623  df-0g 17641  df-gsum 17642  df-topgen 17643  df-pt 17644  df-prds 17647  df-xrs 17703  df-qtop 17708  df-imas 17709  df-xps 17711  df-mre 17785  df-mrc 17786  df-acs 17788  df-mgm 18845  df-sgrp 18937  df-mnd 18953  df-submnd 19008  df-mulg 19307  df-cntz 19561  df-cmn 20026  df-psmet 21700  df-xmet 21701  df-met 21702  df-bl 21703  df-mopn 21704  df-fbas 21705  df-fg 21706  df-cnfld 21709  df-top 23242  df-topon 23259  df-topsp 23281  df-bases 23294  df-cld 23367  df-ntr 23368  df-cls 23369  df-nei 23446  df-lp 23484  df-perf 23485  df-cn 23575  df-cnp 23576  df-haus 23663  df-cmp 23735  df-tx 23911  df-hmeo 24104  df-fil 24195  df-fm 24287  df-flim 24288  df-flf 24289  df-xms 24669  df-ms 24670  df-tms 24671  df-cncf 25229  df-ovol 25815  df-vol 25816  df-mbf 25970  df-itg1 25971  df-itg2 25972  df-ibl 25973  df-itg 25974  df-0p 26021  df-limc 26216  df-dv 26217  df-repr 35308  df-vts 35335
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