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Theorem dirkertrigeq 44803
Description: Trigonometric equality for the Dirichlet kernel. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
dirkertrigeq.d 𝐷 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑛) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑛 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))))
dirkertrigeq.n (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
dirkertrigeq.f 𝐹 = (π·β€˜π‘)
dirkertrigeq.h 𝐻 = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€))
Assertion
Ref Expression
dirkertrigeq (πœ‘ β†’ 𝐹 = 𝐻)
Distinct variable groups:   π‘˜,𝑁,𝑠   πœ‘,π‘˜,𝑠   𝑛,𝑠
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑛)   𝐷(π‘˜,𝑛,𝑠)   𝐹(π‘˜,𝑛,𝑠)   𝐻(π‘˜,𝑛,𝑠)   𝑁(𝑛)

Proof of Theorem dirkertrigeq
StepHypRef Expression
1 dirkertrigeq.f . . 3 𝐹 = (π·β€˜π‘)
21a1i 11 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐹 = (π·β€˜π‘))
3 dirkertrigeq.n . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
4 dirkertrigeq.d . . . 4 𝐷 = (𝑛 ∈ β„• ↦ (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑛) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑛 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))))
54dirkerval 44793 . . 3 (𝑁 ∈ β„• β†’ (π·β€˜π‘) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))))
63, 5syl 17 . 2 (πœ‘ β†’ (π·β€˜π‘) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))))
7 dirkertrigeq.h . . 3 𝐻 = (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€))
8 2cnd 12286 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 2 ∈ β„‚)
93nncnd 12224 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
108, 9mulcld 11230 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (2 Β· 𝑁) ∈ β„‚)
11 peano2cn 11382 . . . . . . . . . 10 ((2 Β· 𝑁) ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 𝑁) + 1) ∈ β„‚)
1210, 11syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((2 Β· 𝑁) + 1) ∈ β„‚)
13 picn 25960 . . . . . . . . . 10 Ο€ ∈ β„‚
1413a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ Ο€ ∈ β„‚)
15 2ne0 12312 . . . . . . . . . 10 2 β‰  0
1615a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 2 β‰  0)
17 pire 25959 . . . . . . . . . . 11 Ο€ ∈ ℝ
18 pipos 25961 . . . . . . . . . . 11 0 < Ο€
1917, 18gt0ne0ii 11746 . . . . . . . . . 10 Ο€ β‰  0
2019a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ Ο€ β‰  0)
2112, 8, 14, 16, 20divdiv1d 12017 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((((2 Β· 𝑁) + 1) / 2) / Ο€) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)))
2221eqcomd 2738 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)) = ((((2 Β· 𝑁) + 1) / 2) / Ο€))
2322ad2antrr 724 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)) = ((((2 Β· 𝑁) + 1) / 2) / Ο€))
24 iftrue 4533 . . . . . . 7 ((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0 β†’ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)))
2524adantl 482 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)))
26 elfzelz 13497 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (π‘˜ ∈ (1...𝑁) β†’ π‘˜ ∈ β„€)
2726zcnd 12663 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘˜ ∈ (1...𝑁) β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
2827adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
29 recn 11196 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑠 ∈ ℝ β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
3029ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
31 2cn 12283 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 ∈ β„‚
3231, 13mulcli 11217 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (2 Β· Ο€) ∈ β„‚
3332a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ (2 Β· Ο€) ∈ β„‚)
3431, 13, 15, 19mulne0i 11853 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (2 Β· Ο€) β‰  0
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ (2 Β· Ο€) β‰  0)
3628, 30, 33, 35divassd 12021 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ ((π‘˜ Β· 𝑠) / (2 Β· Ο€)) = (π‘˜ Β· (𝑠 / (2 Β· Ο€))))
3726adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ π‘˜ ∈ β„€)
38 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0)
39 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
40 2rp 12975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 ∈ ℝ+
41 pirp 25962 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Ο€ ∈ ℝ+
42 rpmulcl 12993 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 ∈ ℝ+ ∧ Ο€ ∈ ℝ+) β†’ (2 Β· Ο€) ∈ ℝ+)
4340, 41, 42mp2an 690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (2 Β· Ο€) ∈ ℝ+
44 mod0 13837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (2 Β· Ο€) ∈ ℝ+) β†’ ((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0 ↔ (𝑠 / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€))
4539, 43, 44sylancl 586 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0 ↔ (𝑠 / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€))
4638, 45mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (𝑠 / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€)
4746adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ (𝑠 / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€)
4837, 47zmulcld 12668 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ (π‘˜ Β· (𝑠 / (2 Β· Ο€))) ∈ β„€)
4936, 48eqeltrd 2833 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ ((π‘˜ Β· 𝑠) / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€)
5027adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
5129adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
5250, 51mulcld 11230 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ (π‘˜ Β· 𝑠) ∈ β„‚)
53 coseq1 26025 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘˜ Β· 𝑠) ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 1 ↔ ((π‘˜ Β· 𝑠) / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€))
5452, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 1 ↔ ((π‘˜ Β· 𝑠) / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€))
5554adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 1 ↔ ((π‘˜ Β· 𝑠) / (2 Β· Ο€)) ∈ β„€))
5649, 55mpbird 256 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ π‘˜ ∈ (1...𝑁)) β†’ (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 1)
5756ralrimiva 3146 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 1)
5857adantll 712 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 1)
5958sumeq2d 15644 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)1)
60 fzfid 13934 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (1...𝑁) ∈ Fin)
61 1cnd 11205 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ 1 ∈ β„‚)
62 fsumconst 15732 . . . . . . . . . . 11 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)1 = ((β™―β€˜(1...𝑁)) Β· 1))
6360, 61, 62syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)1 = ((β™―β€˜(1...𝑁)) Β· 1))
643nnnn0d 12528 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
65 hashfz1 14302 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (β™―β€˜(1...𝑁)) = 𝑁)
6664, 65syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜(1...𝑁)) = 𝑁)
6766oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜(1...𝑁)) Β· 1) = (𝑁 Β· 1))
689mulridd 11227 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (𝑁 Β· 1) = 𝑁)
6967, 68eqtrd 2772 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜(1...𝑁)) Β· 1) = 𝑁)
7069ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((β™―β€˜(1...𝑁)) Β· 1) = 𝑁)
7159, 63, 703eqtrd 2776 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = 𝑁)
7271oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) = ((1 / 2) + 𝑁))
739div1d 11978 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (𝑁 / 1) = 𝑁)
7473eqcomd 2738 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 = (𝑁 / 1))
7574oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((1 / 2) + 𝑁) = ((1 / 2) + (𝑁 / 1)))
76 1cnd 11205 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„‚)
77 ax-1ne0 11175 . . . . . . . . . . . 12 1 β‰  0
7877a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 1 β‰  0)
7976, 8, 9, 76, 16, 78divadddivd 12030 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((1 / 2) + (𝑁 / 1)) = (((1 Β· 1) + (𝑁 Β· 2)) / (2 Β· 1)))
8076, 76mulcld 11230 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (1 Β· 1) ∈ β„‚)
819, 8mulcld 11230 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝑁 Β· 2) ∈ β„‚)
8280, 81addcomd 11412 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((1 Β· 1) + (𝑁 Β· 2)) = ((𝑁 Β· 2) + (1 Β· 1)))
839, 8mulcomd 11231 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝑁 Β· 2) = (2 Β· 𝑁))
8476mulridd 11227 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (1 Β· 1) = 1)
8583, 84oveq12d 7423 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((𝑁 Β· 2) + (1 Β· 1)) = ((2 Β· 𝑁) + 1))
8682, 85eqtrd 2772 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((1 Β· 1) + (𝑁 Β· 2)) = ((2 Β· 𝑁) + 1))
878mulridd 11227 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (2 Β· 1) = 2)
8886, 87oveq12d 7423 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (((1 Β· 1) + (𝑁 Β· 2)) / (2 Β· 1)) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / 2))
8975, 79, 883eqtrd 2776 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((1 / 2) + 𝑁) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / 2))
9089ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((1 / 2) + 𝑁) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / 2))
9172, 90eqtrd 2772 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) = (((2 Β· 𝑁) + 1) / 2))
9291oveq1d 7420 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = ((((2 Β· 𝑁) + 1) / 2) / Ο€))
9323, 25, 923eqtr4rd 2783 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))))
94 iffalse 4536 . . . . . . 7 (Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0 β†’ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
9594adantl 482 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
9613a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑠 ∈ ℝ β†’ Ο€ ∈ β„‚)
9719a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑠 ∈ ℝ β†’ Ο€ β‰  0)
9829, 96, 97divcan1d 11987 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) = 𝑠)
9998eqcomd 2738 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑠 ∈ ℝ β†’ 𝑠 = ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))
10099ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑠 = ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))
101 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (𝑠 mod Ο€) = 0)
102 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
103 mod0 13837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Ο€ ∈ ℝ+) β†’ ((𝑠 mod Ο€) = 0 ↔ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€))
104102, 41, 103sylancl 586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((𝑠 mod Ο€) = 0 ↔ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€))
105101, 104mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€)
106105adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€)
107 rpreccl 12996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (Ο€ ∈ ℝ+ β†’ (1 / Ο€) ∈ ℝ+)
10841, 107ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (1 / Ο€) ∈ ℝ+
109 moddi 13900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((1 / Ο€) ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ ∧ (2 Β· Ο€) ∈ ℝ+) β†’ ((1 / Ο€) Β· (𝑠 mod (2 Β· Ο€))) = (((1 / Ο€) Β· 𝑠) mod ((1 / Ο€) Β· (2 Β· Ο€))))
110108, 43, 109mp3an13 1452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((1 / Ο€) Β· (𝑠 mod (2 Β· Ο€))) = (((1 / Ο€) Β· 𝑠) mod ((1 / Ο€) Β· (2 Β· Ο€))))
11129, 96, 97divrec2d 11990 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (𝑠 / Ο€) = ((1 / Ο€) Β· 𝑠))
112111eqcomd 2738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((1 / Ο€) Β· 𝑠) = (𝑠 / Ο€))
11396, 97reccld 11979 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (1 / Ο€) ∈ β„‚)
11432a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (2 Β· Ο€) ∈ β„‚)
115113, 114mulcomd 11231 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((1 / Ο€) Β· (2 Β· Ο€)) = ((2 Β· Ο€) Β· (1 / Ο€)))
116 2cnd 12286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑠 ∈ ℝ β†’ 2 ∈ β„‚)
117116, 96, 113mulassd 11233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((2 Β· Ο€) Β· (1 / Ο€)) = (2 Β· (Ο€ Β· (1 / Ο€))))
11813, 19recidi 11941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (Ο€ Β· (1 / Ο€)) = 1
119118oveq2i 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (2 Β· (Ο€ Β· (1 / Ο€))) = (2 Β· 1)
120116mulridd 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (2 Β· 1) = 2)
121119, 120eqtrid 2784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (2 Β· (Ο€ Β· (1 / Ο€))) = 2)
122115, 117, 1213eqtrd 2776 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((1 / Ο€) Β· (2 Β· Ο€)) = 2)
123112, 122oveq12d 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (((1 / Ο€) Β· 𝑠) mod ((1 / Ο€) Β· (2 Β· Ο€))) = ((𝑠 / Ο€) mod 2))
124110, 123eqtr2d 2773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((𝑠 / Ο€) mod 2) = ((1 / Ο€) Β· (𝑠 mod (2 Β· Ο€))))
125124adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((𝑠 / Ο€) mod 2) = ((1 / Ο€) Β· (𝑠 mod (2 Β· Ο€))))
126113adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (1 / Ο€) ∈ β„‚)
127 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑠 ∈ ℝ β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
12843a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (2 Β· Ο€) ∈ ℝ+)
129127, 128modcld 13836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) ∈ ℝ)
130129recnd 11238 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) ∈ β„‚)
131130adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) ∈ β„‚)
132 ax-1cn 11164 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 ∈ β„‚
133132, 13, 77, 19divne0i 11958 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (1 / Ο€) β‰  0
134133a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (1 / Ο€) β‰  0)
135 neqne 2948 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0 β†’ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) β‰  0)
136135adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) β‰  0)
137126, 131, 134, 136mulne0d 11862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((1 / Ο€) Β· (𝑠 mod (2 Β· Ο€))) β‰  0)
138125, 137eqnetrd 3008 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((𝑠 / Ο€) mod 2) β‰  0)
139138adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((𝑠 / Ο€) mod 2) β‰  0)
140 oddfl 43973 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑠 / Ο€) ∈ β„€ ∧ ((𝑠 / Ο€) mod 2) β‰  0) β†’ (𝑠 / Ο€) = ((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1))
141106, 139, 140syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (𝑠 / Ο€) = ((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1))
142141oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) = (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))
143100, 142eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑠 = (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))
144143oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (π‘˜ Β· 𝑠) = (π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)))
145144fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = (cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))))
146145sumeq2sdv 15646 . . . . . . . . . . 11 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠)) = Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))))
147146oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) = ((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)))))
148147oveq1d 7420 . . . . . . . . 9 (((𝑠 ∈ ℝ ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)))) / Ο€))
149148adantlll 716 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)))) / Ο€))
1503ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
15117a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑠 ∈ ℝ β†’ Ο€ ∈ ℝ)
152127, 151, 97redivcld 12038 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (𝑠 / Ο€) ∈ ℝ)
153152rehalfcld 12455 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((𝑠 / Ο€) / 2) ∈ ℝ)
154153flcld 13759 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2)) ∈ β„€)
155154ad2antlr 725 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2)) ∈ β„€)
156 eqid 2732 . . . . . . . . . 10 (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) = (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)
157150, 155, 156dirkertrigeqlem3 44802 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)))) / Ο€) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜((((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) / 2)))))
158157adantlr 713 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)))) / Ο€) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜((((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) / 2)))))
159141adantlll 716 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (𝑠 / Ο€) = ((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1))
160159eqcomd 2738 . . . . . . . . . . . . 13 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) = (𝑠 / Ο€))
161160oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . 12 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) = ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))
162161oveq2d 7421 . . . . . . . . . . 11 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((𝑁 + (1 / 2)) Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€)) = ((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€)))
163162fveq2d 6892 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))) = (sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))))
164161fvoveq1d 7427 . . . . . . . . . . 11 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (sinβ€˜((((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) / 2)) = (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2)))
165164oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜((((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) / 2))) = ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2))))
166163, 165oveq12d 7423 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜((((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) / 2)))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2)))))
16798oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€)) = ((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠))
168167fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))) = (sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)))
16998fvoveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ ℝ β†’ (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2)) = (sinβ€˜(𝑠 / 2)))
170169oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2))) = ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))
171168, 170oveq12d 7423 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 ∈ ℝ β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2)))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
172171adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2)))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
173172ad2antrr 724 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· ((𝑠 / Ο€) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(((𝑠 / Ο€) Β· Ο€) / 2)))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
174166, 173eqtrd 2772 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· (((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€))) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜((((2 Β· (βŒŠβ€˜((𝑠 / Ο€) / 2))) + 1) Β· Ο€) / 2)))) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
175149, 158, 1743eqtrrd 2777 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) = (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€))
176 simplr 767 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
177 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0)
178176, 41, 103sylancl 586 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((𝑠 mod Ο€) = 0 ↔ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€))
179177, 178mtbid 323 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ Β¬ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€)
180176recnd 11238 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
181 sineq0 26024 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ β„‚ β†’ ((sinβ€˜π‘ ) = 0 ↔ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€))
182180, 181syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜π‘ ) = 0 ↔ (𝑠 / Ο€) ∈ β„€))
183179, 182mtbird 324 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ Β¬ (sinβ€˜π‘ ) = 0)
184183neqned 2947 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (sinβ€˜π‘ ) β‰  0)
1853ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
186176, 184, 185dirkertrigeqlem2 44801 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
187186eqcomd 2738 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) = (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€))
188187adantlr 713 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) ∧ Β¬ (𝑠 mod Ο€) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) = (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€))
189175, 188pm2.61dan 811 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) = (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€))
19095, 189eqtr2d 2773 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) ∧ Β¬ (𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))))
19193, 190pm2.61dan 811 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ ℝ) β†’ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€) = if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))))))
192191mpteq2dva 5247 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ ℝ ↦ (((1 / 2) + Ξ£π‘˜ ∈ (1...𝑁)(cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝑠))) / Ο€)) = (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))))
1937, 192eqtr2id 2785 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑠 ∈ ℝ ↦ if((𝑠 mod (2 Β· Ο€)) = 0, (((2 Β· 𝑁) + 1) / (2 Β· Ο€)), ((sinβ€˜((𝑁 + (1 / 2)) Β· 𝑠)) / ((2 Β· Ο€) Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))) = 𝐻)
1942, 6, 1933eqtrd 2776 1 (πœ‘ β†’ 𝐹 = 𝐻)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  ifcif 4527   ↦ cmpt 5230  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Fincfn 8935  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   Β· cmul 11111   / cdiv 11867  β„•cn 12208  2c2 12263  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  β„+crp 12970  ...cfz 13480  βŒŠcfl 13751   mod cmo 13830  β™―chash 14286  Ξ£csu 15628  sincsin 16003  cosccos 16004  Ο€cpi 16006
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-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-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-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-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-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-card 9930  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-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-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-limc 25374  df-dv 25375
This theorem is referenced by:  dirkeritg  44804  fourierdlem83  44891
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