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Theorem fourierdlem63 40862
Description: The upper bound of intervals in the moved partition are mapped to points that are not greater than the corresponding upper bounds in the original partition. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem63.t 𝑇 = (𝐵𝐴)
fourierdlem63.p 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = 𝐴 ∧ (𝑝𝑚) = 𝐵) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem63.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem63.q (𝜑𝑄 ∈ (𝑃𝑀))
fourierdlem63.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
fourierdlem63.d (𝜑𝐷 ∈ ℝ)
fourierdlem63.cltd (𝜑𝐶 < 𝐷)
fourierdlem63.o 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = 𝐶 ∧ (𝑝𝑚) = 𝐷) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem63.h 𝐻 = ({𝐶, 𝐷} ∪ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄})
fourierdlem63.n 𝑁 = ((♯‘𝐻) − 1)
fourierdlem63.s 𝑆 = (℩𝑓𝑓 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻))
fourierdlem63.e 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)))
fourierdlem63.k (𝜑𝐾 ∈ (0...𝑀))
fourierdlem63.j (𝜑𝐽 ∈ (0..^𝑁))
fourierdlem63.y (𝜑𝑌 ∈ ((𝑆𝐽)[,)(𝑆‘(𝐽 + 1))))
fourierdlem63.eyltqk (𝜑 → (𝐸𝑌) < (𝑄𝐾))
fourierdlem63.x 𝑋 = ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem63 (𝜑 → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) ≤ (𝑄𝐾))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖,𝑚,𝑝   𝑥,𝐴,𝑖   𝐵,𝑖,𝑚,𝑝   𝑥,𝐵   𝐶,𝑖,𝑚,𝑝   𝑥,𝐶   𝐷,𝑖,𝑚,𝑝   𝑥,𝐷   𝑘,𝐸,𝑥   𝑓,𝐻   𝑥,𝐻   𝑘,𝐽,𝑥   𝑘,𝐾,𝑥   𝑖,𝑀,𝑚,𝑝   𝑓,𝑁   𝑖,𝑁,𝑚,𝑝   𝑥,𝑁   𝑄,𝑖,𝑘,𝑥   𝑄,𝑝   𝑆,𝑓   𝑆,𝑖,𝑘,𝑥   𝑆,𝑝   𝑇,𝑖,𝑘,𝑥   𝑘,𝑌,𝑥   𝜑,𝑓   𝜑,𝑖,𝑘,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚,𝑝)   𝐴(𝑓,𝑘)   𝐵(𝑓,𝑘)   𝐶(𝑓,𝑘)   𝐷(𝑓,𝑘)   𝑃(𝑥,𝑓,𝑖,𝑘,𝑚,𝑝)   𝑄(𝑓,𝑚)   𝑆(𝑚)   𝑇(𝑓,𝑚,𝑝)   𝐸(𝑓,𝑖,𝑚,𝑝)   𝐻(𝑖,𝑘,𝑚,𝑝)   𝐽(𝑓,𝑖,𝑚,𝑝)   𝐾(𝑓,𝑖,𝑚,𝑝)   𝑀(𝑥,𝑓,𝑘)   𝑁(𝑘)   𝑂(𝑥,𝑓,𝑖,𝑘,𝑚,𝑝)   𝑋(𝑥,𝑓,𝑖,𝑘,𝑚,𝑝)   𝑌(𝑓,𝑖,𝑚,𝑝)

Proof of Theorem fourierdlem63
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fourierdlem63.e . . . . 5 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)))
21a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇))))
3 id 22 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)) → 𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)))
4 oveq2 6879 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)) → (𝐵𝑥) = (𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))))
54oveq1d 6886 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)) → ((𝐵𝑥) / 𝑇) = ((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇))
65fveq2d 6409 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)) → (⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) = (⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)))
76oveq1d 6886 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)) → ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇) = ((⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) · 𝑇))
83, 7oveq12d 6889 . . . . 5 (𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1)) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) · 𝑇)))
98adantl 469 . . . 4 ((𝜑𝑥 = (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) · 𝑇)))
10 fourierdlem63.t . . . . . . . . . . 11 𝑇 = (𝐵𝐴)
11 fourierdlem63.p . . . . . . . . . . 11 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = 𝐴 ∧ (𝑝𝑚) = 𝐵) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
12 fourierdlem63.m . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
13 fourierdlem63.q . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑄 ∈ (𝑃𝑀))
14 fourierdlem63.c . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
15 fourierdlem63.d . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 ∈ ℝ)
16 fourierdlem63.cltd . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐶 < 𝐷)
17 fourierdlem63.o . . . . . . . . . . 11 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = 𝐶 ∧ (𝑝𝑚) = 𝐷) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
18 fourierdlem63.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = ({𝐶, 𝐷} ∪ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄})
19 fourierdlem63.n . . . . . . . . . . 11 𝑁 = ((♯‘𝐻) − 1)
20 fourierdlem63.s . . . . . . . . . . 11 𝑆 = (℩𝑓𝑓 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻))
2110, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20fourierdlem54 40853 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑆 ∈ (𝑂𝑁)) ∧ 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻)))
2221simpld 484 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑆 ∈ (𝑂𝑁)))
2322simprd 485 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ (𝑂𝑁))
2422simpld 484 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
2517fourierdlem2 40802 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑆 ∈ (𝑂𝑁) ↔ (𝑆 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑁)) ∧ (((𝑆‘0) = 𝐶 ∧ (𝑆𝑁) = 𝐷) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑁)(𝑆𝑖) < (𝑆‘(𝑖 + 1))))))
2624, 25syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆 ∈ (𝑂𝑁) ↔ (𝑆 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑁)) ∧ (((𝑆‘0) = 𝐶 ∧ (𝑆𝑁) = 𝐷) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑁)(𝑆𝑖) < (𝑆‘(𝑖 + 1))))))
2723, 26mpbid 223 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑁)) ∧ (((𝑆‘0) = 𝐶 ∧ (𝑆𝑁) = 𝐷) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑁)(𝑆𝑖) < (𝑆‘(𝑖 + 1)))))
2827simpld 484 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑁)))
29 elmapi 8111 . . . . . 6 (𝑆 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑁)) → 𝑆:(0...𝑁)⟶ℝ)
3028, 29syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑆:(0...𝑁)⟶ℝ)
31 fourierdlem63.j . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ (0..^𝑁))
32 fzofzp1 12785 . . . . . 6 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
3331, 32syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
3430, 33ffvelrnd 6579 . . . 4 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
3511, 12, 13fourierdlem11 40811 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝐵))
3635simp2d 1166 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
3736, 34resubcld 10740 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℝ)
3835simp1d 1165 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
3936, 38resubcld 10740 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
4010, 39syl5eqel 2888 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑇 ∈ ℝ)
4135simp3d 1167 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 < 𝐵)
4238, 36posdifd 10896 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐴 < 𝐵 ↔ 0 < (𝐵𝐴)))
4341, 42mpbid 223 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 < (𝐵𝐴))
4443, 10syl6breqr 4882 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 𝑇)
4544gt0ne0d 10874 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑇 ≠ 0)
4637, 40, 45redivcld 11135 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇) ∈ ℝ)
4746flcld 12819 . . . . . . 7 (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) ∈ ℤ)
4847zred 11744 . . . . . 6 (𝜑 → (⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) ∈ ℝ)
4948, 40remulcld 10352 . . . . 5 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
5034, 49readdcld 10351 . . . 4 (𝜑 → ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) · 𝑇)) ∈ ℝ)
512, 9, 34, 50fvmptd 6506 . . 3 (𝜑 → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) = ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((⌊‘((𝐵 − (𝑆‘(𝐽 + 1))) / 𝑇)) · 𝑇)))
5251, 50eqeltrd 2884 . 2 (𝜑 → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℝ)
5311fourierdlem2 40802 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ ℕ → (𝑄 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑄 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑄‘0) = 𝐴 ∧ (𝑄𝑀) = 𝐵) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑄𝑖) < (𝑄‘(𝑖 + 1))))))
5412, 53syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑄 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑄‘0) = 𝐴 ∧ (𝑄𝑀) = 𝐵) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑄𝑖) < (𝑄‘(𝑖 + 1))))))
5513, 54mpbid 223 . . . . 5 (𝜑 → (𝑄 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑄‘0) = 𝐴 ∧ (𝑄𝑀) = 𝐵) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑄𝑖) < (𝑄‘(𝑖 + 1)))))
5655simpld 484 . . . 4 (𝜑𝑄 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)))
57 elmapi 8111 . . . 4 (𝑄 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) → 𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ)
5856, 57syl 17 . . 3 (𝜑𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ)
59 fourierdlem63.k . . 3 (𝜑𝐾 ∈ (0...𝑀))
6058, 59ffvelrnd 6579 . 2 (𝜑 → (𝑄𝐾) ∈ ℝ)
6114adantr 468 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝐶 ∈ ℝ)
6215adantr 468 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝐷 ∈ ℝ)
6338rexrd 10371 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
64 iocssre 12467 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴(,]𝐵) ⊆ ℝ)
6563, 36, 64syl2anc 575 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴(,]𝐵) ⊆ ℝ)
6638, 36, 41, 10, 1fourierdlem4 40804 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐸:ℝ⟶(𝐴(,]𝐵))
67 fourierdlem63.y . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌 ∈ ((𝑆𝐽)[,)(𝑆‘(𝐽 + 1))))
68 elfzofz 12705 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → 𝐽 ∈ (0...𝑁))
6931, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑁))
7030, 69ffvelrnd 6579 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑆𝐽) ∈ ℝ)
7134rexrd 10371 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*)
72 elico2 12451 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑆𝐽) ∈ ℝ ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*) → (𝑌 ∈ ((𝑆𝐽)[,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ (𝑆𝐽) ≤ 𝑌𝑌 < (𝑆‘(𝐽 + 1)))))
7370, 71, 72syl2anc 575 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑌 ∈ ((𝑆𝐽)[,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ (𝑆𝐽) ≤ 𝑌𝑌 < (𝑆‘(𝐽 + 1)))))
7467, 73mpbid 223 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑌 ∈ ℝ ∧ (𝑆𝐽) ≤ 𝑌𝑌 < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
7574simp1d 1165 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
7666, 75ffvelrnd 6579 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐸𝑌) ∈ (𝐴(,]𝐵))
7765, 76sseldd 3796 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐸𝑌) ∈ ℝ)
7877, 75resubcld 10740 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) ∈ ℝ)
7960, 78resubcld 10740 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ ℝ)
8079adantr 468 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ ℝ)
81 icossicc 12475 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑆𝐽)[,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑆𝐽)[,](𝑆‘(𝐽 + 1)))
8214rexrd 10371 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐶 ∈ ℝ*)
8315rexrd 10371 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐷 ∈ ℝ*)
8417, 24, 23fourierdlem15 40815 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑆:(0...𝑁)⟶(𝐶[,]𝐷))
8582, 83, 84, 31fourierdlem8 40808 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑆𝐽)[,](𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ (𝐶[,]𝐷))
8681, 85syl5ss 3806 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑆𝐽)[,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ (𝐶[,]𝐷))
8786, 67sseldd 3796 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑌 ∈ (𝐶[,]𝐷))
88 elicc2 12452 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝑌 ∈ (𝐶[,]𝐷) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝐶𝑌𝑌𝐷)))
8914, 15, 88syl2anc 575 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑌 ∈ (𝐶[,]𝐷) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝐶𝑌𝑌𝐷)))
9087, 89mpbid 223 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝐶𝑌𝑌𝐷))
9190simp2d 1166 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶𝑌)
9260, 77resubcld 10740 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌)) ∈ ℝ)
93 fourierdlem63.eyltqk . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐸𝑌) < (𝑄𝐾))
9477, 60posdifd 10896 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝐸𝑌) < (𝑄𝐾) ↔ 0 < ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌))))
9593, 94mpbid 223 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 0 < ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌)))
9692, 95elrpd 12079 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌)) ∈ ℝ+)
9775, 96ltaddrpd 12115 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 < (𝑌 + ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌))))
9860recnd 10350 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑄𝐾) ∈ ℂ)
9977recnd 10350 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐸𝑌) ∈ ℂ)
10075recnd 10350 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ∈ ℂ)
10198, 99, 100subsub3d 10704 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) = (((𝑄𝐾) + 𝑌) − (𝐸𝑌)))
10298, 100addcomd 10520 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑄𝐾) + 𝑌) = (𝑌 + (𝑄𝐾)))
103102oveq1d 6886 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝑄𝐾) + 𝑌) − (𝐸𝑌)) = ((𝑌 + (𝑄𝐾)) − (𝐸𝑌)))
104100, 98, 99addsubassd 10694 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑌 + (𝑄𝐾)) − (𝐸𝑌)) = (𝑌 + ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌))))
105101, 103, 1043eqtrrd 2844 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑌 + ((𝑄𝐾) − (𝐸𝑌))) = ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)))
10697, 105breqtrd 4866 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑌 < ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)))
10714, 75, 79, 91, 106lelttrd 10477 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐶 < ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)))
10814, 79, 107ltled 10467 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ≤ ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)))
109108adantr 468 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝐶 ≤ ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)))
11034adantr 468 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
11160adantr 468 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝑄𝐾) ∈ ℝ)
11252, 34resubcld 10740 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℝ)
113112adantr 468 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℝ)
114111, 113resubcld 10740 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∈ ℝ)
11574simp3d 1167 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌 < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
11675, 34, 115ltled 10467 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ≤ (𝑆‘(𝐽 + 1)))
11738, 36, 41, 10, 1, 75, 34, 116fourierdlem7 40807 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1))) ≤ ((𝐸𝑌) − 𝑌))
118112, 78, 60, 117lesub2dd 10926 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ≤ ((𝑄𝐾) − ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1)))))
119118adantr 468 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ≤ ((𝑄𝐾) − ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1)))))
12098adantr 468 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝑄𝐾) ∈ ℂ)
12152recnd 10350 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℂ)
122121adantr 468 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℂ)
123110recnd 10350 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℂ)
124120, 122, 123subsubd 10702 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1)))) = (((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) + (𝑆‘(𝐽 + 1))))
12598, 121subcld 10674 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∈ ℂ)
12634recnd 10350 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℂ)
127125, 126addcomd 10520 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) + (𝑆‘(𝐽 + 1))) = ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))))
128127adantr 468 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) + (𝑆‘(𝐽 + 1))) = ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))))
129124, 128eqtrd 2839 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1)))) = ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))))
130 simpr 473 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))
13152adantr 468 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) ∈ ℝ)
132111, 131sublt0d 10935 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) < 0 ↔ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))))
133130, 132mpbird 248 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) < 0)
134111, 131resubcld 10740 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∈ ℝ)
135 ltaddneg 10533 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∈ ℝ ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ) → (((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) < 0 ↔ ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
136134, 110, 135syl2anc 575 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) < 0 ↔ ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
137133, 136mpbid 223 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑆‘(𝐽 + 1)) + ((𝑄𝐾) − (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
138129, 137eqbrtrd 4862 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) − (𝑆‘(𝐽 + 1)))) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
13980, 114, 110, 119, 138lelttrd 10477 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
14084, 33ffvelrnd 6579 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐶[,]𝐷))
141 elicc2 12452 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → ((𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐶[,]𝐷) ↔ ((𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ ∧ 𝐶 ≤ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐷)))
14214, 15, 141syl2anc 575 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐶[,]𝐷) ↔ ((𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ ∧ 𝐶 ≤ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐷)))
143140, 142mpbid 223 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ ∧ 𝐶 ≤ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐷))
144143simp3d 1167 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐷)
145144adantr 468 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐷)
14680, 110, 62, 139, 145ltletrd 10479 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) < 𝐷)
14780, 62, 146ltled 10467 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ≤ 𝐷)
14861, 62, 80, 109, 147eliccd 40207 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ (𝐶[,]𝐷))
149 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑌𝑥 = 𝑌)
150 oveq2 6879 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 = 𝑌 → (𝐵𝑥) = (𝐵𝑌))
151150oveq1d 6886 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 𝑌 → ((𝐵𝑥) / 𝑇) = ((𝐵𝑌) / 𝑇))
152151fveq2d 6409 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑌 → (⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) = (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)))
153152oveq1d 6886 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑌 → ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇) = ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇))
154149, 153oveq12d 6889 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑌 → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)))
155154adantl 469 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 = 𝑌) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)))
15636, 75resubcld 10740 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝐵𝑌) ∈ ℝ)
157156, 40, 45redivcld 11135 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((𝐵𝑌) / 𝑇) ∈ ℝ)
158157flcld 12819 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ∈ ℤ)
159158zred 11744 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ∈ ℝ)
160159, 40remulcld 10352 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
16175, 160readdcld 10351 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) ∈ ℝ)
1622, 155, 75, 161fvmptd 6506 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐸𝑌) = (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)))
163162oveq1d 6886 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) = ((𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑌))
164163oveq1d 6886 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) = (((𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑌) / 𝑇))
165160recnd 10350 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℂ)
166100, 165pncan2d 10676 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑌) = ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇))
167166oveq1d 6886 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑌) / 𝑇) = (((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) / 𝑇))
168159recnd 10350 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ∈ ℂ)
16940recnd 10350 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑇 ∈ ℂ)
170168, 169, 45divcan4d 11089 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) / 𝑇) = (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)))
171164, 167, 1703eqtrd 2843 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) = (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)))
172171, 158eqeltrd 2884 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) ∈ ℤ)
17378recnd 10350 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) ∈ ℂ)
174173, 169, 45divcan1d 11084 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇) = ((𝐸𝑌) − 𝑌))
175174oveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇)) = (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((𝐸𝑌) − 𝑌)))
17698, 173npcand 10678 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((𝐸𝑌) − 𝑌)) = (𝑄𝐾))
177175, 176eqtrd 2839 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇)) = (𝑄𝐾))
178 ffun 6256 . . . . . . . . . . 11 (𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ → Fun 𝑄)
17958, 178syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Fun 𝑄)
18058fdmd 6262 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → dom 𝑄 = (0...𝑀))
18159, 180eleqtrrd 2887 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐾 ∈ dom 𝑄)
182 fvelrn 6571 . . . . . . . . . 10 ((Fun 𝑄𝐾 ∈ dom 𝑄) → (𝑄𝐾) ∈ ran 𝑄)
183179, 181, 182syl2anc 575 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑄𝐾) ∈ ran 𝑄)
184177, 183eqeltrd 2884 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇)) ∈ ran 𝑄)
185 oveq1 6878 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = (((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) → (𝑘 · 𝑇) = ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇))
186185oveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = (((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) → (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) = (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇)))
187186eleq1d 2869 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) → ((((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄 ↔ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇)) ∈ ran 𝑄))
188187rspcev 3501 . . . . . . . 8 (((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) ∈ ℤ ∧ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + ((((𝐸𝑌) − 𝑌) / 𝑇) · 𝑇)) ∈ ran 𝑄) → ∃𝑘 ∈ ℤ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄)
189172, 184, 188syl2anc 575 . . . . . . 7 (𝜑 → ∃𝑘 ∈ ℤ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄)
190189adantr 468 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ∃𝑘 ∈ ℤ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄)
191 oveq1 6878 . . . . . . . . 9 (𝑥 = ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) → (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) = (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)))
192191eleq1d 2869 . . . . . . . 8 (𝑥 = ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) → ((𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄 ↔ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄))
193192rexbidv 3239 . . . . . . 7 (𝑥 = ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄 ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄))
194193elrab 3558 . . . . . 6 (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄} ↔ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ (𝐶[,]𝐷) ∧ ∃𝑘 ∈ ℤ (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄))
195148, 190, 194sylanbrc 574 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄})
196 elun2 3977 . . . . 5 (((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄} → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ ({𝐶, 𝐷} ∪ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄}))
197195, 196syl 17 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌)) ∈ ({𝐶, 𝐷} ∪ {𝑥 ∈ (𝐶[,]𝐷) ∣ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑥 + (𝑘 · 𝑇)) ∈ ran 𝑄}))
198 fourierdlem63.x . . . 4 𝑋 = ((𝑄𝐾) − ((𝐸𝑌) − 𝑌))
199197, 198, 183eltr4g 2901 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝑋𝐻)
200 elfzelz 12561 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ (0...𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
201200ad2antlr 709 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝑗 ∈ ℤ)
202 elfzoelz 12690 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → 𝐽 ∈ ℤ)
20331, 202syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
204203ad2antrr 708 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝐽 ∈ ℤ)
205 simpr 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)) → (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗))
20621simprd 485 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻))
207206ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)) → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻))
20869ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)) → 𝐽 ∈ (0...𝑁))
209 simplr 776 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)) → 𝑗 ∈ (0...𝑁))
210 isorel 6797 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻) ∧ (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁))) → (𝐽 < 𝑗 ↔ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)))
211207, 208, 209, 210syl12anc 856 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)) → (𝐽 < 𝑗 ↔ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)))
212205, 211mpbird 248 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗)) → 𝐽 < 𝑗)
213212adantrr 699 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝐽 < 𝑗)
214 simpr 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
215206ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻))
216 simplr 776 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝑗 ∈ (0...𝑁))
21733ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
218 isorel 6797 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻) ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
219215, 216, 217, 218syl12anc 856 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
220214, 219mpbird 248 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝑗 < (𝐽 + 1))
221220adantrl 698 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝑗 < (𝐽 + 1))
222 btwnnz 11715 . . . . . . . . 9 ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 < 𝑗𝑗 < (𝐽 + 1)) → ¬ 𝑗 ∈ ℤ)
223204, 213, 221, 222syl3anc 1483 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ¬ 𝑗 ∈ ℤ)
224201, 223pm2.65da 842 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ¬ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
225224adantlr 697 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ¬ ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
22670ad2antrr 708 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝐽) ∈ ℝ)
22775ad2antrr 708 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → 𝑌 ∈ ℝ)
22830ffvelrnda 6578 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑆𝑗) ∈ ℝ)
229228adantr 468 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝑗) ∈ ℝ)
23074simp2d 1166 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑆𝐽) ≤ 𝑌)
231230ad2antrr 708 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝐽) ≤ 𝑌)
232106, 198syl6breqr 4882 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑌 < 𝑋)
233232adantr 468 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → 𝑌 < 𝑋)
234 eqcom 2812 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑋 = (𝑆𝑗) ↔ (𝑆𝑗) = 𝑋)
235234biimpri 219 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑆𝑗) = 𝑋𝑋 = (𝑆𝑗))
236235adantl 469 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → 𝑋 = (𝑆𝑗))
237233, 236breqtrd 4866 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → 𝑌 < (𝑆𝑗))
238237adantlr 697 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → 𝑌 < (𝑆𝑗))
239226, 227, 229, 231, 238lelttrd 10477 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗))
240239adantllr 701 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝐽) < (𝑆𝑗))
241 simpr 473 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝑗) = 𝑋)
242198, 139syl5eqbr 4875 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → 𝑋 < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
243242adantr 468 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → 𝑋 < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
244241, 243eqbrtrd 4862 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
245244adantlr 697 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
246240, 245jca 503 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑆𝑗) = 𝑋) → ((𝑆𝐽) < (𝑆𝑗) ∧ (𝑆𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
247225, 246mtand 841 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ¬ (𝑆𝑗) = 𝑋)
248247nrexdv 3187 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ¬ ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑆𝑗) = 𝑋)
249 isof1o 6794 . . . . . . . . 9 (𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝐻) → 𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto𝐻)
250206, 249syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto𝐻)
251 f1ofo 6357 . . . . . . . 8 (𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto𝐻𝑆:(0...𝑁)–onto𝐻)
252250, 251syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑆:(0...𝑁)–onto𝐻)
253 foelrn 6597 . . . . . . 7 ((𝑆:(0...𝑁)–onto𝐻𝑋𝐻) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)𝑋 = (𝑆𝑗))
254252, 253sylan 571 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝐻) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)𝑋 = (𝑆𝑗))
255234rexbii 3228 . . . . . 6 (∃𝑗 ∈ (0...𝑁)𝑋 = (𝑆𝑗) ↔ ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑆𝑗) = 𝑋)
256254, 255sylib 209 . . . . 5 ((𝜑𝑋𝐻) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑆𝑗) = 𝑋)
257256adantlr 697 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) ∧ 𝑋𝐻) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑆𝑗) = 𝑋)
258248, 257mtand 841 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1)))) → ¬ 𝑋𝐻)
259199, 258pm2.65da 842 . 2 (𝜑 → ¬ (𝑄𝐾) < (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))))
26052, 60, 259nltled 10469 1 (𝜑 → (𝐸‘(𝑆‘(𝐽 + 1))) ≤ (𝑄𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1100   = wceq 1637  wcel 2158  wral 3095  wrex 3096  {crab 3099  cun 3764  wss 3766  {cpr 4369   class class class wbr 4840  cmpt 4919  dom cdm 5308  ran crn 5309  cio 6059  Fun wfun 6092  wf 6094  ontowfo 6096  1-1-ontowf1o 6097  cfv 6098   Isom wiso 6099  (class class class)co 6871  𝑚 cmap 8089  cc 10216  cr 10217  0cc0 10218  1c1 10219   + caddc 10221   · cmul 10223  *cxr 10355   < clt 10356  cle 10357  cmin 10548   / cdiv 10966  cn 11302  cz 11639  (,]cioc 12390  [,)cico 12391  [,]cicc 12392  ...cfz 12545  ..^cfzo 12685  cfl 12811  chash 13333
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1880  ax-4 1897  ax-5 2004  ax-6 2070  ax-7 2106  ax-8 2160  ax-9 2167  ax-10 2187  ax-11 2203  ax-12 2216  ax-13 2422  ax-ext 2784  ax-rep 4960  ax-sep 4971  ax-nul 4980  ax-pow 5032  ax-pr 5093  ax-un 7176  ax-inf2 8782  ax-cnex 10274  ax-resscn 10275  ax-1cn 10276  ax-icn 10277  ax-addcl 10278  ax-addrcl 10279  ax-mulcl 10280  ax-mulrcl 10281  ax-mulcom 10282  ax-addass 10283  ax-mulass 10284  ax-distr 10285  ax-i2m1 10286  ax-1ne0 10287  ax-1rid 10288  ax-rnegex 10289  ax-rrecex 10290  ax-cnre 10291  ax-pre-lttri 10292  ax-pre-lttrn 10293  ax-pre-ltadd 10294  ax-pre-mulgt0 10295  ax-pre-sup 10296
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1865  df-sb 2063  df-eu 2636  df-mo 2637  df-clab 2792  df-cleq 2798  df-clel 2801  df-nfc 2936  df-ne 2978  df-nel 3081  df-ral 3100  df-rex 3101  df-reu 3102  df-rmo 3103  df-rab 3104  df-v 3392  df-sbc 3631  df-csb 3726  df-dif 3769  df-un 3771  df-in 3773  df-ss 3780  df-pss 3782  df-nul 4114  df-if 4277  df-pw 4350  df-sn 4368  df-pr 4370  df-tp 4372  df-op 4374  df-uni 4627  df-int 4666  df-iun 4710  df-iin 4711  df-br 4841  df-opab 4903  df-mpt 4920  df-tr 4943  df-id 5216  df-eprel 5221  df-po 5229  df-so 5230  df-fr 5267  df-se 5268  df-we 5269  df-xp 5314  df-rel 5315  df-cnv 5316  df-co 5317  df-dm 5318  df-rn 5319  df-res 5320  df-ima 5321  df-pred 5890  df-ord 5936  df-on 5937  df-lim 5938  df-suc 5939  df-iota 6061  df-fun 6100  df-fn 6101  df-f 6102  df-f1 6103  df-fo 6104  df-f1o 6105  df-fv 6106  df-isom 6107  df-riota 6832  df-ov 6874  df-oprab 6875  df-mpt2 6876  df-om 7293  df-1st 7395  df-2nd 7396  df-wrecs 7639  df-recs 7701  df-rdg 7739  df-1o 7793  df-oadd 7797  df-er 7976  df-map 8091  df-en 8190  df-dom 8191  df-sdom 8192  df-fin 8193  df-fi 8553  df-sup 8584  df-inf 8585  df-oi 8651  df-card 9045  df-cda 9272  df-pnf 10358  df-mnf 10359  df-xr 10360  df-ltxr 10361  df-le 10362  df-sub 10550  df-neg 10551  df-div 10967  df-nn 11303  df-2 11360  df-3 11361  df-n0 11556  df-xnn0 11626  df-z 11640  df-uz 11901  df-q 12004  df-rp 12043  df-xneg 12158  df-xadd 12159  df-xmul 12160  df-ioo 12393  df-ioc 12394  df-ico 12395  df-icc 12396  df-fz 12546  df-fzo 12686  df-fl 12813  df-seq 13021  df-exp 13080  df-hash 13334  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-rest 16284  df-topgen 16305  df-psmet 19942  df-xmet 19943  df-met 19944  df-bl 19945  df-mopn 19946  df-top 20908  df-topon 20925  df-bases 20960  df-cld 21033  df-ntr 21034  df-cls 21035  df-nei 21112  df-lp 21150  df-cmp 21400
This theorem is referenced by:  fourierdlem79  40878
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