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Theorem fourierdlem20 47081
Description: Every interval in the partition 𝑆 is included in an interval of the partition 𝑄. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem20.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem20.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem20.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
fourierdlem20.aleb (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
fourierdlem20.q (𝜑 → 𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ)
fourierdlem20.q0 (𝜑 → (𝑄‘0) ≤ 𝐴)
fourierdlem20.qm (𝜑 → 𝐵 ≤ (𝑄‘𝑀))
fourierdlem20.j (𝜑 → 𝐽 ∈ (0..^𝑁))
fourierdlem20.t 𝑇 = ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)))
fourierdlem20.s (𝜑 → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
fourierdlem20.i 𝐼 = sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
fourierdlem20 (𝜑 → ∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
Distinct variable groups:   𝑖,𝐼   𝑖,𝐽   𝑘,𝐽   𝑖,𝑀   𝑘,𝑀   𝑄,𝑖   𝑄,𝑘   𝑆,𝑖   𝑆,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑖, 𝑘)   𝐴(𝑖, 𝑘)   𝐵(𝑖, 𝑘)   𝑇(𝑖, 𝑘)   𝐼(𝑘)   𝑁(𝑖, 𝑘)
Proof of Theorem fourierdlem20
Dummy variables 𝑗 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fourierdlem20.i . . 3 𝐼 = sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < )
2 ssrab2 4028 . . . 4 {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ (0..^𝑀)
3 fzossfz 13793 . . . . . . . 8 (0..^𝑀) ⊆ (0...𝑀)
4 fzssz 13639 . . . . . . . 8 (0...𝑀) ⊆ ℤ
53, 4sstri 3940 . . . . . . 7 (0..^𝑀) ⊆ ℤ
62, 5sstri 3940 . . . . . 6 {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℤ
76a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℤ)
8 0z 12685 . . . . . . . . . 10 0 ∈ ℤ
9 0le0 12425 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 0
10 eluz2 12952 . . . . . . . . . 10 (0 ∈ (ℤ≥‘0) ↔ (0 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 0))
118, 8, 9, 10mpbir3an 1360 . . . . . . . . 9 0 ∈ (ℤ≥‘0)
1211a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ (ℤ≥‘0))
13 fourierdlem20.m . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
1413nnzd 12700 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
1513nngt0d 12368 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 < 𝑀)
16 elfzo2 13776 . . . . . . . 8 (0 ∈ (0..^𝑀) ↔ (0 ∈ (ℤ≥‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
1712, 14, 15, 16syl3anbrc 1362 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ (0..^𝑀))
18 fourierdlem20.q . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ)
193, 17sselid 3929 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑀))
2018, 19ffvelcdmd 7077 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑄‘0) ∈ ℝ)
21 fourierdlem20.a . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
22 fourierdlem20.t . . . . . . . . . . 11 𝑇 = ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)))
2321rexrd 11340 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ*)
24 fourierdlem20.b . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
2524rexrd 11340 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
26 fourierdlem20.aleb . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
27 lbicc2 13576 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
2823, 25, 26, 27syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
29 ubicc2 13577 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
3023, 25, 26, 29syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
3128, 30jca 521 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
32 prssg 4780 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ (𝐴[,]𝐵)))
3323, 25, 32syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ (𝐴[,]𝐵)))
3431, 33mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ⊆ (𝐴[,]𝐵))
35 inss2 4183 . . . . . . . . . . . . . 14 (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) ⊆ (𝐴(,)𝐵)
36 ioossicc 13545 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
3735, 36sstri 3940 . . . . . . . . . . . . 13 (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
3837a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
3934, 38unssd 4138 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵))) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
4022, 39eqsstrid 3969 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑇 ⊆ (𝐴[,]𝐵))
4121, 24iccssred 13546 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
4240, 41sstrd 3941 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑇 ⊆ ℝ)
43 fourierdlem20.s . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
44 isof1o 7323 . . . . . . . . . . 11 (𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) → 𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto→𝑇)
45 f1of 6816 . . . . . . . . . . 11 (𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto→𝑇 → 𝑆:(0...𝑁)⟶𝑇)
4643, 44, 453syl 19 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑆:(0...𝑁)⟶𝑇)
47 fourierdlem20.j . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐽 ∈ (0..^𝑁))
48 elfzofz 13790 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → 𝐽 ∈ (0...𝑁))
4947, 48syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐽 ∈ (0...𝑁))
5046, 49ffvelcdmd 7077 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ 𝑇)
5142, 50sseldd 3932 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
52 fourierdlem20.q0 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑄‘0) ≤ 𝐴)
5340, 50sseldd 3932 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ (𝐴[,]𝐵))
54 iccgelb 13514 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝑆‘𝐽) ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐴 ≤ (𝑆‘𝐽))
5523, 25, 53, 54syl3anc 1398 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ≤ (𝑆‘𝐽))
5620, 21, 51, 52, 55letrd 11448 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑄‘0) ≤ (𝑆‘𝐽))
57 fveq2 6877 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 0 → (𝑄‘𝑘) = (𝑄‘0))
5857breq1d 5113 . . . . . . . 8 (𝑘 = 0 → ((𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽) ↔ (𝑄‘0) ≤ (𝑆‘𝐽)))
5958elrab 3645 . . . . . . 7 (0 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ↔ (0 ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘0) ≤ (𝑆‘𝐽)))
6017, 56, 59sylanbrc 595 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
6160ne0d 4288 . . . . 5 (𝜑 → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅)
6213nnred 12331 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
632sseli 3927 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} → 𝑗 ∈ (0..^𝑀))
64 elfzo0le 13818 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ (0..^𝑀) → 𝑗 ≤ 𝑀)
6563, 64syl 18 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} → 𝑗 ≤ 𝑀)
6665adantl 487 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}) → 𝑗 ≤ 𝑀)
6766ralrimiva 3155 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑀)
68 breq2 5107 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑀 → (𝑗 ≤ 𝑥 ↔ 𝑗 ≤ 𝑀))
6968ralbidv 3186 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑀 → (∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥 ↔ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑀))
7069rspcev 3577 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑀) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥)
7162, 67, 70syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥)
72 suprzcl 12760 . . . . 5 (({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℤ ∧ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥) → sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
737, 61, 71, 72syl3anc 1398 . . . 4 (𝜑 → sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
742, 73sselid 3929 . . 3 (𝜑 → sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ) ∈ (0..^𝑀))
751, 74eqeltrid 2865 . 2 (𝜑 → 𝐼 ∈ (0..^𝑀))
763, 75sselid 3929 . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 ∈ (0...𝑀))
7718, 76ffvelcdmd 7077 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘𝐼) ∈ ℝ)
7877rexrd 11340 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘𝐼) ∈ ℝ*)
79 fzofzp1 13879 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (0..^𝑀) → (𝐼 + 1) ∈ (0...𝑀))
8075, 79syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 + 1) ∈ (0...𝑀))
8118, 80ffvelcdmd 7077 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
8281rexrd 11340 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ*)
831, 73eqeltrid 2865 . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
84 nfrab1 3432 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘{𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}
85 nfcv 2923 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘ℝ
86 nfcv 2923 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘 <
8784, 85, 86nfsup 9427 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < )
881, 87nfcxfr 2921 . . . . . 6 Ⅎ𝑘𝐼
89 nfcv 2923 . . . . . 6 Ⅎ𝑘(0..^𝑀)
90 nfcv 2923 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘𝑄
9190, 88nffv 6887 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑄‘𝐼)
92 nfcv 2923 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘 ≤
93 nfcv 2923 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑆‘𝐽)
9491, 92, 93nfbr 5152 . . . . . 6 Ⅎ𝑘(𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)
95 fveq2 6877 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝐼 → (𝑄‘𝑘) = (𝑄‘𝐼))
9695breq1d 5113 . . . . . 6 (𝑘 = 𝐼 → ((𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽) ↔ (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)))
9788, 89, 94, 96elrabf 3642 . . . . 5 (𝐼 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ↔ (𝐼 ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)))
9883, 97sylib 221 . . . 4 (𝜑 → (𝐼 ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)))
9998simprd 501 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽))
100 simpr 490 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))
10182adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ*)
102 iccssxr 13542 . . . . . . . . . 10 (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ*
10340, 102sstrdi 3943 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑇 ⊆ ℝ*)
104 fzofzp1 13879 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
10547, 104syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
10646, 105ffvelcdmd 7077 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ 𝑇)
107103, 106sseldd 3932 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*)
108107adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*)
109 xrltnle 11357 . . . . . . 7 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ* ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*) → ((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ↔ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))))
110101, 108, 109syl2anc 596 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ↔ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))))
111100, 110mpbird 260 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
112 fzssz 13639 . . . . . 6 (0...𝑁) ⊆ ℤ
113 f1ofo 6824 . . . . . . . . . 10 (𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto→𝑇 → 𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇)
11443, 44, 1133syl 19 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇)
115114adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇)
116 ffun 6704 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ → Fun 𝑄)
11718, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → Fun 𝑄)
11818fdmd 6712 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → dom 𝑄 = (0...𝑀))
119118eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (0...𝑀) = dom 𝑄)
12080, 119eleqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐼 + 1) ∈ dom 𝑄)
121 fvelrn 7068 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝑄 ∧ (𝐼 + 1) ∈ dom 𝑄) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ran 𝑄)
122117, 120, 121syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ran 𝑄)
123122adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ran 𝑄)
12423adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
12525adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ*)
12681adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
12741, 53sseldd 3932 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
1284sseli 3927 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐼 ∈ (0...𝑀) → 𝐼 ∈ ℤ)
129 zre 12678 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐼 ∈ ℤ → 𝐼 ∈ ℝ)
13076, 128, 1293syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝐼 ∈ ℝ)
131130adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → 𝐼 ∈ ℝ)
132131ltp1d 12228 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → 𝐼 < (𝐼 + 1))
133132adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → 𝐼 < (𝐼 + 1))
134 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
135127ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
136 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
137134, 135, 136nltled 11441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽))
138130adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → 𝐼 ∈ ℝ)
139 1red 11290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → 1 ∈ ℝ)
140138, 139readdcld 11319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ∈ ℝ)
141 elfzoelz 13773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑗 ∈ (0..^𝑀) → 𝑗 ∈ ℤ)
142141zred 12784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑗 ∈ (0..^𝑀) → 𝑗 ∈ ℝ)
143142ssriv 3935 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (0..^𝑀) ⊆ ℝ
1442, 143sstri 3940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℝ
145144a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℝ)
14661adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅)
14771adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥)
14881adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
149127adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
15024adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → 𝐵 ∈ ℝ)
151 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽))
15242, 106sseldd 3932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
153152adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
154 elfzoelz 13773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → 𝐽 ∈ ℤ)
155 zre 12678 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈ ℝ)
15647, 154, 1553syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑 → 𝐽 ∈ ℝ)
157156ltp1d 12228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → 𝐽 < (𝐽 + 1))
158 isorel 7326 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) ∧ (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))) → (𝐽 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
15943, 49, 105, 158syl12anc 850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝐽 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
160157, 159mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
161160adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
16240, 106sseldd 3932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
163 iccleub 13513 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
16423, 25, 162, 163syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
165164adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
166149, 153, 150, 161, 165ltletrd 11451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘𝐽) < 𝐵)
167148, 149, 150, 151, 166lelttrd 11449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
168167adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
16924adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝐵 ∈ ℝ)
17081adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
171 fourierdlem20.qm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → 𝐵 ≤ (𝑄‘𝑀))
172171adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝐵 ≤ (𝑄‘𝑀))
17314adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝑀 ∈ ℤ)
17480adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (0...𝑀))
175 fzval3 13849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑀 ∈ ℤ → (0...𝑀) = (0..^(𝑀 + 1)))
17614, 175syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (0...𝑀) = (0..^(𝑀 + 1)))
177176adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (0...𝑀) = (0..^(𝑀 + 1)))
178174, 177eleqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (0..^(𝑀 + 1)))
179 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀))
180178, 179jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐼 + 1) ∈ (0..^(𝑀 + 1)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)))
181 elfzonelfzo 13884 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑀 ∈ ℤ → (((𝐼 + 1) ∈ (0..^(𝑀 + 1)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (𝑀..^(𝑀 + 1))))
182173, 180, 181sylc 66 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (𝑀..^(𝑀 + 1)))
183 fzval3 13849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = (𝑀..^(𝑀 + 1)))
18414, 183syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = (𝑀..^(𝑀 + 1)))
185184eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑀..^(𝑀 + 1)) = (𝑀...𝑀))
186185adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑀..^(𝑀 + 1)) = (𝑀...𝑀))
187182, 186eleqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (𝑀...𝑀))
188 elfz1eq 13648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝐼 + 1) ∈ (𝑀...𝑀) → (𝐼 + 1) = 𝑀)
189187, 188syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) = 𝑀)
190189eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝑀 = (𝐼 + 1))
191190fveq2d 6881 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘𝑀) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
192172, 191breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝐵 ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))
193169, 170, 192lensymd 11442 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
194193adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
195168, 194condan 830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀))
196 nfcv 2923 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑘 +
197 nfcv 2923 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑘1
19888, 196, 197nfov 7442 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑘(𝐼 + 1)
19990, 198nffv 6887 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑘(𝑄‘(𝐼 + 1))
200199, 92, 93nfbr 5152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑘(𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)
201 fveq2 6877 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 = (𝐼 + 1) → (𝑄‘𝑘) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
202201breq1d 5113 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 = (𝐼 + 1) → ((𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽) ↔ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)))
203198, 89, 200, 202elrabf 3642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐼 + 1) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ↔ ((𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)))
204195, 151, 203sylanbrc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
205 suprub 12259 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℝ ∧ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥) ∧ (𝐼 + 1) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}) → (𝐼 + 1) ≤ sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ))
206145, 146, 147, 204, 205syl31anc 1400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ≤ sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ))
207206, 1breqtrrdi 5147 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ≤ 𝐼)
208140, 138, 207lensymd 11442 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → ¬ 𝐼 < (𝐼 + 1))
209208adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → ¬ 𝐼 < (𝐼 + 1))
210137, 209syldan 603 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ 𝐼 < (𝐼 + 1))
211133, 210condan 830 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) → (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
21281, 211mpdan 700 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
21321, 127, 81, 55, 212lelttrd 11449 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐴 < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
214213adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐴 < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
215152adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
21624adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ)
217 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
218164adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
219126, 215, 216, 217, 218ltletrd 11451 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
220124, 125, 126, 214, 219eliood 46454 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ (𝐴(,)𝐵))
221123, 220elind 4146 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)))
222 elun2 4129 . . . . . . . . . 10 ((𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵))))
223221, 222syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵))))
224223, 22eleqtrrdi 2872 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ 𝑇)
225 foelrn 7099 . . . . . . . 8 ((𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ 𝑇) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗))
226115, 224, 225syl2anc 596 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗))
227212adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
228 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗))
229227, 228breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗))
230229adantlr 728 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗))
23143ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
23249anim1i 627 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)))
233232adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)))
234 isorel 7326 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) ∧ (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁))) → (𝐽 < 𝑗 ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗)))
235231, 233, 234syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝐽 < 𝑗 ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗)))
236230, 235mpbird 260 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝐽 < 𝑗)
237236adantllr 732 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝐽 < 𝑗)
238 eqcom 2768 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) ↔ (𝑆‘𝑗) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
239238bilani 510 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
240 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
241239, 240eqbrtrd 5127 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
242241adantll 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
243242adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
24443ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
245 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝑗 ∈ (0...𝑁))
246105ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
247 isorel 7326 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
248244, 245, 246, 247syl12anc 850 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
249248adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
250243, 249mpbird 260 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝑗 < (𝐽 + 1))
251237, 250jca 521 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
252251ex 418 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) → (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))))
253252reximdva 3176 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))))
254226, 253mpd 16 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
255 ssrexv 4001 . . . . . 6 ((0...𝑁) ⊆ ℤ → (∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)) → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))))
256112, 254, 255mpsyl 69 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
257111, 256syldan 603 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
258 simplr 781 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
25947, 154syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐽 ∈ ℤ)
260259ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝐽 ∈ ℤ)
261 simprl 783 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝐽 < 𝑗)
262 simprr 785 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝑗 < (𝐽 + 1))
263 btwnnz 12756 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)) → ¬ 𝑗 ∈ ℤ)
264260, 261, 262, 263syl3anc 1398 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → ¬ 𝑗 ∈ ℤ)
265258, 264pm2.65da 829 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ¬ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
266265nrexdv 3158 . . . . 5 (𝜑 → ¬ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
267266adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
268257, 267condan 830 . . 3 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))
269 ioossioo 13553 . . 3 ((((𝑄‘𝐼) ∈ ℝ* ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ*) ∧ ((𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽) ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))) → ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1))))
27078, 82, 99, 268, 269syl22anc 852 . 2 (𝜑 → ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1))))
271 fveq2 6877 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (𝑄‘𝑖) = (𝑄‘𝐼))
272 oveq1 7419 . . . . . 6 (𝑖 = 𝐼 → (𝑖 + 1) = (𝐼 + 1))
273272fveq2d 6881 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (𝑄‘(𝑖 + 1)) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
274271, 273oveq12d 7430 . . . 4 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1))))
275274sseq2d 3963 . . 3 (𝑖 = 𝐼 → (((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↔ ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1)))))
276275rspcev 3577 . 2 ((𝐼 ∈ (0..^𝑀) ∧ ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1)))) → ∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
27775, 270, 276syl2anc 596 1 (𝜑 → ∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  {crab 3413   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  {cpr 4586   class class class wbr 5103  dom cdm 5651  ran crn 5652  Fun wfun 6525  ⟶wf 6527  –onto→wfo 6529  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531   Isom wiso 6532  (class class class)co 7412  supcsup 9416  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182   + caddc 11184  ℝ*cxr 11323   < clt 11324   ≤ cle 11325  ℕcn 12316  ℤcz 12674  ℤ≥cuz 12946  (,)cioo 13457  [,]cicc 13460  ...cfz 13620  ..^cfzo 13768
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8701  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9418  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-ioo 13461  df-icc 13464  df-fz 13621  df-fzo 13769
This theorem is used by:  fourierdlem50  47110
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