fourierdlem19 - Mathbox for Glauco Siliprandi

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Theorem fourierdlem19 47409

Description: If two elements of 𝐷 have the same periodic image in (𝐴(,]𝐵) then they are equal. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
fourierdlem19.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem19.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
fourierdlem19.altb	⊢ (𝜑 → 𝐴 < 𝐵)
fourierdlem19.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
fourierdlem19.d	⊢ 𝐷 = {𝑦 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑦 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ 𝐶}
fourierdlem19.t	⊢ 𝑇 = (𝐵 − 𝐴)
fourierdlem19.e	⊢ 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)))
fourierdlem19.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐷)
fourierdlem19.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐷)
fourierdlem19.ezew	⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑍) = (𝐸‘𝑊))

**Assertion**
Ref	Expression
fourierdlem19	⊢ (𝜑 → ¬ 𝑊 < 𝑍)

Distinct variable groups: 𝑥,𝐴 𝑦,𝐴 𝑥,𝐵 𝑦,𝐵 𝑥,𝑇 𝑥,𝑊 𝑦,𝑋 𝑥,𝑍 𝜑,𝑥 Allowed substitution hints: 𝜑(𝑦, 𝑘) 𝐴(𝑘) 𝐵(𝑘) 𝐶(𝑥, 𝑦, 𝑘) 𝐷(𝑥, 𝑦, 𝑘) 𝑇(𝑦, 𝑘) 𝐸(𝑥, 𝑦, 𝑘) 𝑊(𝑦, 𝑘) 𝑋(𝑥, 𝑘) 𝑍(𝑦, 𝑘)

**Proof of Theorem fourierdlem19**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		fourierdlem19.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
2		fourierdlem19.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
3	1, 2	readdcld 11377	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝑋) ∈ ℝ)
4	3	rexrd 11398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝑋) ∈ ℝ^*)
5		fourierdlem19.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
6	5, 2	readdcld 11377	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐵 + 𝑋) ∈ ℝ)
7	6	rexrd 11398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵 + 𝑋) ∈ ℝ^*)
8		fourierdlem19.d	. . . . . 6 ⊢ 𝐷 = {𝑦 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑦 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ 𝐶}
9		ssrab2 4008	. . . . . 6 ⊢ {𝑦 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑦 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ 𝐶} ⊆ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋))
10	8, 9	eqsstri 3959	. . . . 5 ⊢ 𝐷 ⊆ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋))
11		fourierdlem19.z	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐷)
12	10, 11	sselid 3911	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)))
13		iocleub 46788	. . . 4 ⊢ (((𝐴 + 𝑋) ∈ ℝ^* ∧ (𝐵 + 𝑋) ∈ ℝ^* ∧ 𝑍 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋))) → 𝑍 ≤ (𝐵 + 𝑋))
14	4, 7, 12, 13	syl3anc 1399	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ≤ (𝐵 + 𝑋))
15	14	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑍 ≤ (𝐵 + 𝑋))
16	6	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝐵 + 𝑋) ∈ ℝ)
17		iocssre 13598	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 + 𝑋) ∈ ℝ^* ∧ (𝐵 + 𝑋) ∈ ℝ) → ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)) ⊆ ℝ)
18	4, 6, 17	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)) ⊆ ℝ)
19		fourierdlem19.w	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐷)
20	10, 19	sselid 3911	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋)))
21	18, 20	sseldd 3914	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ)
22		fourierdlem19.t	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 = (𝐵 − 𝐴)
23	5, 1	resubcld 11783	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ∈ ℝ)
24	22, 23	eqeltrid 2868	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
25	21, 24	readdcld 11377	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑊 + 𝑇) ∈ ℝ)
26	25	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝑊 + 𝑇) ∈ ℝ)
27	18, 12	sseldd 3914	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℝ)
28	27	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑍 ∈ ℝ)
29	22	eqcomi 2772	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 − 𝐴) = 𝑇
30	29	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) = 𝑇)
31	5	recnd 11376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
32	1	recnd 11376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
33	24	recnd 11376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ)
34	31, 32, 33	subaddd 11726	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 − 𝐴) = 𝑇 ↔ (𝐴 + 𝑇) = 𝐵))
35	30, 34	mpbid 235	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝑇) = 𝐵)
36	35	eqcomd 2769	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (𝐴 + 𝑇))
37	36	oveq1d 7466	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 + 𝑋) = ((𝐴 + 𝑇) + 𝑋))
38	2	recnd 11376	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
39	32, 33, 38	add32d 11577	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝑇) + 𝑋) = ((𝐴 + 𝑋) + 𝑇))
40	37, 39	eqtrd 2798	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 + 𝑋) = ((𝐴 + 𝑋) + 𝑇))
41		iocgtlb 46787	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 + 𝑋) ∈ ℝ^* ∧ (𝐵 + 𝑋) ∈ ℝ^* ∧ 𝑊 ∈ ((𝐴 + 𝑋)(,](𝐵 + 𝑋))) → (𝐴 + 𝑋) < 𝑊)
42	4, 7, 20, 41	syl3anc 1399	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝑋) < 𝑊)
43	3, 21, 24, 42	ltadd1dd 11967	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝑋) + 𝑇) < (𝑊 + 𝑇))
44	40, 43	eqbrtrd 5133	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐵 + 𝑋) < (𝑊 + 𝑇))
45	44	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝐵 + 𝑋) < (𝑊 + 𝑇))
46		fourierdlem19.e	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)))
47	46	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇))))
48		id 23	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = 𝑊 → 𝑥 = 𝑊)
49		oveq2 7459	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑊 → (𝐵 − 𝑥) = (𝐵 − 𝑊))
50	49	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑊 → ((𝐵 − 𝑥) / 𝑇) = ((𝐵 − 𝑊) / 𝑇))
51	50	fveq2d 6920	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 𝑊 → (⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) = (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)))
52	51	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = 𝑊 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇) = ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇))
53	48, 52	oveq12d 7469	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = 𝑊 → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)))
54	53	adantl 487	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = 𝑊) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)))
55	5, 21	resubcld 11783	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝑊) ∈ ℝ)
56		fourierdlem19.altb	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → 𝐴 < 𝐵)
57	1, 5	posdifd 11943	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (𝐴 < 𝐵 ↔ 0 < (𝐵 − 𝐴)))
58	56, 57	mpbid 235	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → 0 < (𝐵 − 𝐴))
59	58, 22	breqtrrdi 5153	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝑇)
60	59	gt0ne0d 11920	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ≠ 0)
61	55, 24, 60	redivcld 12185	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 − 𝑊) / 𝑇) ∈ ℝ)
62	61	flcld 13978	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ∈ ℤ)
63	62	zred 12843	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ∈ ℝ)
64	63, 24	remulcld 11378	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
65	21, 64	readdcld 11377	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) ∈ ℝ)
66	47, 54, 21, 65	fvmptd 7032	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑊) = (𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)))
67	66, 65	eqeltrd 2864	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑊) ∈ ℝ)
68	67	recnd 11376	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑊) ∈ ℂ)
69	68	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝐸‘𝑊) ∈ ℂ)
70	64	recnd 11376	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℂ)
71	70	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℂ)
72	33	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑇 ∈ ℂ)
73	69, 71, 72	subsubd 11736	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((𝐸‘𝑊) − (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) − 𝑇)) = (((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) + 𝑇))
74	73	eqcomd 2769	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) + 𝑇) = ((𝐸‘𝑊) − (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) − 𝑇)))
75	5, 27	resubcld 11783	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝑍) ∈ ℝ)
76	75, 24, 60	redivcld 12185	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 − 𝑍) / 𝑇) ∈ ℝ)
77	76	flcld 13978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) ∈ ℤ)
78	77	zred 12843	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) ∈ ℝ)
79	78	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) ∈ ℝ)
80	24	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑇 ∈ ℝ)
81	79, 80	remulcld 11378	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
82	63	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ∈ ℝ)
83	82, 80	remulcld 11378	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
84	83, 80	resubcld 11783	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) − 𝑇) ∈ ℝ)
85	67	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝐸‘𝑊) ∈ ℝ)
86	78, 24	remulcld 11378	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
87	86	recnd 11376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℂ)
88	87, 33	pncand 11709	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) − 𝑇) = ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇))
89	88	eqcomd 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) = ((((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) − 𝑇))
90	89	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) = ((((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) − 𝑇))
91	81, 80	readdcld 11377	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) ∈ ℝ)
92	78	recnd 11376	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) ∈ ℂ)
93	92, 33	adddirp1d 11374	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) · 𝑇) = (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇))
94	93	eqcomd 2769	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) = (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) · 𝑇))
95	94	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) = (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) · 𝑇))
96		1red 11348	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 1 ∈ ℝ)
97	79, 96	readdcld 11377	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) ∈ ℝ)
98		0red 11350	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
99	98, 24, 59	ltled 11497	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ 𝑇)
100	99	adantr 486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 0 ≤ 𝑇)
101	85, 28	resubcld 11783	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((𝐸‘𝑊) − 𝑍) ∈ ℝ)
102	21	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑊 ∈ ℝ)
103	85, 102	resubcld 11783	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((𝐸‘𝑊) − 𝑊) ∈ ℝ)
104	24, 59	elrpd 13201	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ⁺)
105	104	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑇 ∈ ℝ⁺)
106		simpr 490	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑊 < 𝑍)
107	102, 28, 85, 106	ltsub2dd 11969	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((𝐸‘𝑊) − 𝑍) < ((𝐸‘𝑊) − 𝑊))
108	101, 103, 105, 107	ltdiv1dd 13261	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((𝐸‘𝑊) − 𝑍) / 𝑇) < (((𝐸‘𝑊) − 𝑊) / 𝑇))
109		fourierdlem19.ezew	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑍) = (𝐸‘𝑊))
110		id 23	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑥 = 𝑍 → 𝑥 = 𝑍)
111		oveq2 7459	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑥 = 𝑍 → (𝐵 − 𝑥) = (𝐵 − 𝑍))
112	111	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑥 = 𝑍 → ((𝐵 − 𝑥) / 𝑇) = ((𝐵 − 𝑍) / 𝑇))
113	112	fveq2d 6920	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑥 = 𝑍 → (⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) = (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)))
114	113	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑥 = 𝑍 → ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇) = ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇))
115	110, 114	oveq12d 7469	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑥 = 𝑍 → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
116	115	adantl 487	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 = 𝑍) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
117	27, 86	readdcld 11377	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) ∈ ℝ)
118	47, 116, 27, 117	fvmptd 7032	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑍) = (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
119	109, 118	eqtr3d 2800	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑊) = (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
120	119	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑊) − 𝑍) = ((𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑍))
121	27	recnd 11376	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℂ)
122	121, 87	pncan2d 11710	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → ((𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑍) = ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇))
123	120, 122	eqtrd 2798	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑊) − 𝑍) = ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇))
124	123	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (((𝐸‘𝑊) − 𝑍) / 𝑇) = (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) / 𝑇))
125	92, 33, 60	divcan4d 12139	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) / 𝑇) = (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)))
126	124, 125	eqtr2d 2799	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) = (((𝐸‘𝑊) − 𝑍) / 𝑇))
127	126	adantr 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) = (((𝐸‘𝑊) − 𝑍) / 𝑇))
128	66	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑊) − 𝑊) = ((𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑊))
129	128	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (((𝐸‘𝑊) − 𝑊) / 𝑇) = (((𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑊) / 𝑇))
130	21	recnd 11376	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ ℂ)
131	130, 70	pncan2d 11710	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑊) = ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇))
132	131	oveq1d 7466	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (((𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑊) / 𝑇) = (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) / 𝑇))
133	63	recnd 11376	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ∈ ℂ)
134	133, 33, 60	divcan4d 12139	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) / 𝑇) = (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)))
135	129, 132, 134	3eqtrrd 2803	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) = (((𝐸‘𝑊) − 𝑊) / 𝑇))
136	135	adantr 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) = (((𝐸‘𝑊) − 𝑊) / 𝑇))
137	108, 127, 136	3brtr4d 5143	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) < (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)))
138	77	adantr 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) ∈ ℤ)
139	62	adantr 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ∈ ℤ)
140		zltp1le 12786	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) ∈ ℤ ∧ (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ∈ ℤ) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) < (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ↔ ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) ≤ (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇))))
141	138, 139, 140	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) < (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) ↔ ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) ≤ (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇))))
142	137, 141	mpbid 235	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) ≤ (⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)))
143	97, 82, 80, 100, 142	lemul1ad 12296	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) + 1) · 𝑇) ≤ ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇))
144	95, 143	eqbrtrd 5133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) ≤ ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇))
145	91, 83, 80, 144	lesub1dd 11972	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) + 𝑇) − 𝑇) ≤ (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) − 𝑇))
146	90, 145	eqbrtrd 5133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇) ≤ (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) − 𝑇))
147	81, 84, 85, 146	lesub2dd 11973	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((𝐸‘𝑊) − (((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇) − 𝑇)) ≤ ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
148	74, 147	eqbrtrd 5133	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) + 𝑇) ≤ ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
149	66	eqcomd 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝐸‘𝑊))
150	68, 70, 130	subadd2d 11727	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) = 𝑊 ↔ (𝑊 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝐸‘𝑊)))
151	149, 150	mpbird 260	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) = 𝑊)
152	151	eqcomd 2769	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑊 = ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)))
153	152	oveq1d 7466	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑊 + 𝑇) = (((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) + 𝑇))
154	153	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝑊 + 𝑇) = (((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑊) / 𝑇)) · 𝑇)) + 𝑇))
155	118	eqcomd 2769	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝐸‘𝑍))
156	1	rexrd 11398	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ^*)
157		iocssre 13598	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴(,]𝐵) ⊆ ℝ)
158	156, 5, 157	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐴(,]𝐵) ⊆ ℝ)
159	1, 5, 56, 22, 46	fourierdlem4 47394	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐸:ℝ⟶(𝐴(,]𝐵))
160	159, 27	ffvelcdmd 7117	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑍) ∈ (𝐴(,]𝐵))
161	158, 160	sseldd 3914	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑍) ∈ ℝ)
162	161	recnd 11376	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑍) ∈ ℂ)
163	162, 87, 121	subadd2d 11727	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝐸‘𝑍) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) = 𝑍 ↔ (𝑍 + ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝐸‘𝑍)))
164	155, 163	mpbird 260	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑍) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) = 𝑍)
165	109	oveq1d 7466	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑍) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)) = ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
166	164, 165	eqtr3d 2800	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑍 = ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
167	166	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → 𝑍 = ((𝐸‘𝑊) − ((⌊‘((𝐵 − 𝑍) / 𝑇)) · 𝑇)))
168	148, 154, 167	3brtr4d 5143	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝑊 + 𝑇) ≤ 𝑍)
169	16, 26, 28, 45, 168	ltletrd 11509	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → (𝐵 + 𝑋) < 𝑍)
170	16, 28	ltnled 11496	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ((𝐵 + 𝑋) < 𝑍 ↔ ¬ 𝑍 ≤ (𝐵 + 𝑋)))
171	169, 170	mpbid 235	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑊 < 𝑍) → ¬ 𝑍 ≤ (𝐵 + 𝑋))
172	15, 171	pm2.65da 829	1 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑊 < 𝑍)

Colors of variables: wff setvar class

This proof depends on syntax axioms: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 209 ∧ wa 401 = wceq 1570 ∈ wcel 2147 ∃wrex 3090 {crab 3416 ⊆ wss 3900 class class class wbr 5108 ↦ cmpt 5192 ‘cfv 6566 (class class class)co 7451 ℂcc 11237 ℝcr 11238 0cc0 11239 1c1 11240 + caddc 11242 · cmul 11244 ℝ^*cxr 11381 < clt 11382 ≤ cle 11383 − cmin 11580 / cdiv 12013 ℤcz 12733 ℝ⁺crp 13160 (,]cioc 13517 ⌊cfl 13970

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-sep 5255 ax-nul 5266 ax-pow 5334 ax-pr 5398 ax-un 7783 ax-cnex 11295 ax-resscn 11296 ax-1cn 11297 ax-icn 11298 ax-addcl 11299 ax-addrcl 11300 ax-mulcl 11301 ax-mulrcl 11302 ax-mulcom 11303 ax-addass 11304 ax-mulass 11305 ax-distr 11306 ax-i2m1 11307 ax-1ne0 11308 ax-1rid 11309 ax-rnegex 11310 ax-rrecex 11311 ax-cnre 11312 ax-pre-lttri 11313 ax-pre-lttrn 11314 ax-pre-ltadd 11315 ax-pre-mulgt0 11316 ax-pre-sup 11317

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-nul 4282 df-if 4486 df-pw 4562 df-sn 4589 df-pr 4591 df-op 4841 df-uni 4873 df-iun 4958 df-br 5109 df-opab 5174 df-mpt 5193 df-tr 5219 df-id 5553 df-eprel 5558 df-po 5566 df-so 5567 df-fr 5611 df-we 5613 df-xp 5664 df-rel 5665 df-cnv 5666 df-co 5667 df-dm 5668 df-rn 5669 df-res 5670 df-ima 5671 df-pred 6330 df-ord 6391 df-on 6392 df-lim 6393 df-suc 6394 df-iota 6520 df-fun 6568 df-fn 6569 df-f 6570 df-f1 6571 df-fo 6572 df-f1o 6573 df-fv 6574 df-riota 7408 df-ov 7454 df-oprab 7455 df-mpo 7456 df-om 7912 df-2nd 8036 df-frecs 8337 df-wrecs 8368 df-recs 8417 df-rdg 8456 df-er 8755 df-en 9012 df-dom 9013 df-sdom 9014 df-sup 9471 df-inf 9472 df-pnf 11384 df-mnf 11385 df-xr 11386 df-ltxr 11387 df-le 11388 df-sub 11582 df-neg 11583 df-div 12014 df-nn 12376 df-n0 12647 df-z 12734 df-uz 13006 df-rp 13161 df-ioc 13521 df-fl 13972

This theorem is used by: fourierdlem51 47440

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