Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fourierdlem72 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fourierdlem72 44880
Description: The derivative of 𝑂 is continuous on the given interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem72.f (πœ‘ β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„)
fourierdlem72.xre (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
fourierdlem72.p 𝑃 = (π‘š ∈ β„• ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...π‘š)) ∣ (((π‘β€˜0) = (-Ο€ + 𝑋) ∧ (π‘β€˜π‘š) = (Ο€ + 𝑋)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^π‘š)(π‘β€˜π‘–) < (π‘β€˜(𝑖 + 1)))})
fourierdlem72.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
fourierdlem72.v (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€))
fourierdlem72.dvcn ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))–cn→ℝ))
fourierdlem72.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem72.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
fourierdlem72.altb (πœ‘ β†’ 𝐴 < 𝐡)
fourierdlem72.ab (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† (-Ο€[,]Ο€))
fourierdlem72.n0 (πœ‘ β†’ Β¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡))
fourierdlem72.c (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ ℝ)
fourierdlem72.q 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((π‘‰β€˜π‘–) βˆ’ 𝑋))
fourierdlem72.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀))
fourierdlem72.abss (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† ((π‘„β€˜π‘ˆ)(,)(π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
fourierdlem72.h 𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) / 𝑠))
fourierdlem72.k 𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (𝑠 / (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
fourierdlem72.o 𝑂 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ ((π»β€˜π‘ ) Β· (πΎβ€˜π‘ )))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem72 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝑂) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑠   𝐡,𝑠   𝐢,𝑠   𝑖,𝐹   𝐹,𝑠   𝐻,𝑠   𝐾,𝑠   𝑖,𝑀,π‘š,𝑝   π‘ˆ,𝑖   𝑖,𝑉,𝑝   𝑖,𝑋,π‘š,𝑝   𝑋,𝑠   πœ‘,𝑖   πœ‘,𝑠
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘š,𝑝)   𝐴(𝑖,π‘š,𝑝)   𝐡(𝑖,π‘š,𝑝)   𝐢(𝑖,π‘š,𝑝)   𝑃(𝑖,π‘š,𝑠,𝑝)   𝑄(𝑖,π‘š,𝑠,𝑝)   π‘ˆ(π‘š,𝑠,𝑝)   𝐹(π‘š,𝑝)   𝐻(𝑖,π‘š,𝑝)   𝐾(𝑖,π‘š,𝑝)   𝑀(𝑠)   𝑂(𝑖,π‘š,𝑠,𝑝)   𝑉(π‘š,𝑠)

Proof of Theorem fourierdlem72
StepHypRef Expression
1 fourierdlem72.o . . . 4 𝑂 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ ((π»β€˜π‘ ) Β· (πΎβ€˜π‘ )))
2 ovex 7438 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐡) ∈ V
32a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) ∈ V)
4 fourierdlem72.f . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„)
54adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„)
6 fourierdlem72.xre . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
76adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
8 elioore 13350 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
98adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
107, 9readdcld 11239 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑋 + 𝑠) ∈ ℝ)
115, 10ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) ∈ ℝ)
12 fourierdlem72.c . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ ℝ)
1312adantr 481 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝐢 ∈ ℝ)
1411, 13resubcld 11638 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ ((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) ∈ ℝ)
15 ioossicc 13406 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴(,)𝐡) βŠ† (𝐴[,]𝐡)
1615sseli 3977 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) β†’ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐡))
1716ad2antlr 725 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) ∧ Β¬ 𝑠 β‰  0) β†’ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐡))
18 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 β‰  0 β†’ 𝑠 β‰  0)
1918necon1bi 2969 . . . . . . . . . . . 12 (Β¬ 𝑠 β‰  0 β†’ 𝑠 = 0)
2019eleq1d 2818 . . . . . . . . . . 11 (Β¬ 𝑠 β‰  0 β†’ (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐡) ↔ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡)))
2120adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) ∧ Β¬ 𝑠 β‰  0) β†’ (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐡) ↔ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡)))
2217, 21mpbid 231 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) ∧ Β¬ 𝑠 β‰  0) β†’ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡))
23 fourierdlem72.n0 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ Β¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡))
2423ad2antrr 724 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) ∧ Β¬ 𝑠 β‰  0) β†’ Β¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡))
2522, 24condan 816 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 β‰  0)
2614, 9, 25redivcld 12038 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) / 𝑠) ∈ ℝ)
27 fourierdlem72.h . . . . . . 7 𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) / 𝑠))
2826, 27fmptd 7110 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐻:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„)
2928ffvelcdmda 7083 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (π»β€˜π‘ ) ∈ ℝ)
30 2re 12282 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
3130a1i 11 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 2 ∈ ℝ)
329rehalfcld 12455 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / 2) ∈ ℝ)
3332resincld 16082 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) ∈ ℝ)
3431, 33remulcld 11240 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))) ∈ ℝ)
35 2cnd 12286 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 2 ∈ β„‚)
369recnd 11238 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
3736halfcld 12453 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / 2) ∈ β„‚)
3837sincld 16069 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) ∈ β„‚)
39 2ne0 12312 . . . . . . . . . 10 2 β‰  0
4039a1i 11 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 2 β‰  0)
41 fourierdlem72.ab . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† (-Ο€[,]Ο€))
4241sselda 3981 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ (-Ο€[,]Ο€))
43 fourierdlem44 44853 . . . . . . . . . 10 ((𝑠 ∈ (-Ο€[,]Ο€) ∧ 𝑠 β‰  0) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) β‰  0)
4442, 25, 43syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) β‰  0)
4535, 38, 40, 44mulne0d 11862 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))) β‰  0)
469, 34, 45redivcld 12038 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) ∈ ℝ)
47 fourierdlem72.k . . . . . . 7 𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (𝑠 / (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))))
4846, 47fmptd 7110 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„)
4948ffvelcdmda 7083 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (πΎβ€˜π‘ ) ∈ ℝ)
5028feqmptd 6957 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (π»β€˜π‘ )))
5148feqmptd 6957 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (πΎβ€˜π‘ )))
523, 29, 49, 50, 51offval2 7686 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐻 ∘f Β· 𝐾) = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ ((π»β€˜π‘ ) Β· (πΎβ€˜π‘ ))))
531, 52eqtr4id 2791 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑂 = (𝐻 ∘f Β· 𝐾))
5453oveq2d 7421 . 2 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝑂) = (ℝ D (𝐻 ∘f Β· 𝐾)))
55 reelprrecn 11198 . . . 4 ℝ ∈ {ℝ, β„‚}
5655a1i 11 . . 3 (πœ‘ β†’ ℝ ∈ {ℝ, β„‚})
5711recnd 11238 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) ∈ β„‚)
5812recnd 11238 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
5958adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
6057, 59subcld 11567 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ ((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) ∈ β„‚)
61 ioossre 13381 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ
6261a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ)
6362sselda 3981 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
6463recnd 11238 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
6560, 64, 25divcld 11986 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) / 𝑠) ∈ β„‚)
6665, 27fmptd 7110 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐻:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„‚)
6764halfcld 12453 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / 2) ∈ β„‚)
6867sincld 16069 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) ∈ β„‚)
6935, 68mulcld 11230 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))) ∈ β„‚)
7064, 69, 45divcld 11986 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) ∈ β„‚)
7170, 47fmptd 7110 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐾:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„‚)
72 ax-resscn 11163 . . . . . 6 ℝ βŠ† β„‚
7372a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ℝ βŠ† β„‚)
74 ssid 4003 . . . . . 6 β„‚ βŠ† β„‚
7574a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ β„‚ βŠ† β„‚)
76 cncfss 24406 . . . . 5 ((ℝ βŠ† β„‚ ∧ β„‚ βŠ† β„‚) β†’ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ) βŠ† ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
7773, 75, 76syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ) βŠ† ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
78 fourierdlem72.a . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
79 fourierdlem72.b . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
8025nelrdva 3700 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Β¬ 0 ∈ (𝐴(,)𝐡))
814, 73fssd 6732 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„‚)
82 ssid 4003 . . . . . . . . 9 ℝ βŠ† ℝ
8382a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ℝ βŠ† ℝ)
84 ioossre 13381 . . . . . . . . 9 ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ℝ
8584a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ℝ)
86 eqid 2732 . . . . . . . . 9 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
8786tgioo2 24310 . . . . . . . . 9 (topGenβ€˜ran (,)) = ((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ)
8886, 87dvres 25419 . . . . . . . 8 (((ℝ βŠ† β„‚ ∧ 𝐹:β„βŸΆβ„‚) ∧ (ℝ βŠ† ℝ ∧ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ℝ)) β†’ (ℝ D (𝐹 β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))) = ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))))
8973, 81, 83, 85, 88syl22anc 837 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (ℝ D (𝐹 β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))) = ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))))
90 ioontr 44210 . . . . . . . 8 ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) = ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))
9190reseq2i 5976 . . . . . . 7 ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))) = ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))
9289, 91eqtrdi 2788 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (ℝ D (𝐹 β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))) = ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))))
93 fourierdlem72.v . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€))
94 fourierdlem72.m . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
95 fourierdlem72.p . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑃 = (π‘š ∈ β„• ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...π‘š)) ∣ (((π‘β€˜0) = (-Ο€ + 𝑋) ∧ (π‘β€˜π‘š) = (Ο€ + 𝑋)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^π‘š)(π‘β€˜π‘–) < (π‘β€˜(𝑖 + 1)))})
9695fourierdlem2 44811 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 ∈ β„• β†’ (𝑉 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((π‘‰β€˜0) = (-Ο€ + 𝑋) ∧ (π‘‰β€˜π‘€) = (Ο€ + 𝑋)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^𝑀)(π‘‰β€˜π‘–) < (π‘‰β€˜(𝑖 + 1))))))
9794, 96syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝑉 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((π‘‰β€˜0) = (-Ο€ + 𝑋) ∧ (π‘‰β€˜π‘€) = (Ο€ + 𝑋)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^𝑀)(π‘‰β€˜π‘–) < (π‘‰β€˜(𝑖 + 1))))))
9893, 97mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((π‘‰β€˜0) = (-Ο€ + 𝑋) ∧ (π‘‰β€˜π‘€) = (Ο€ + 𝑋)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^𝑀)(π‘‰β€˜π‘–) < (π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))))
9998simpld 495 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)))
100 elmapi 8839 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) β†’ 𝑉:(0...𝑀)βŸΆβ„)
10199, 100syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑉:(0...𝑀)βŸΆβ„)
102 fourierdlem72.u . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀))
103 elfzofz 13644 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘ˆ ∈ (0..^𝑀) β†’ π‘ˆ ∈ (0...𝑀))
104102, 103syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (0...𝑀))
105101, 104ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ)
106105rexrd 11260 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ*)
107 fzofzp1 13725 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘ˆ ∈ (0..^𝑀) β†’ (π‘ˆ + 1) ∈ (0...𝑀))
108102, 107syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (π‘ˆ + 1) ∈ (0...𝑀))
109101, 108ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) ∈ ℝ)
110109rexrd 11260 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) ∈ ℝ*)
111 pire 25959 . . . . . . . . . . . . . . 15 Ο€ ∈ ℝ
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ Ο€ ∈ ℝ)
113112renegcld 11637 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ -Ο€ ∈ ℝ)
114 fourierdlem72.q . . . . . . . . . . . . 13 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((π‘‰β€˜π‘–) βˆ’ 𝑋))
115113, 112, 6, 95, 94, 93, 104, 114fourierdlem13 44822 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((π‘„β€˜π‘ˆ) = ((π‘‰β€˜π‘ˆ) βˆ’ 𝑋) ∧ (π‘‰β€˜π‘ˆ) = (𝑋 + (π‘„β€˜π‘ˆ))))
116115simprd 496 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) = (𝑋 + (π‘„β€˜π‘ˆ)))
117115simpld 495 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜π‘ˆ) = ((π‘‰β€˜π‘ˆ) βˆ’ 𝑋))
118105, 6resubcld 11638 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ ((π‘‰β€˜π‘ˆ) βˆ’ 𝑋) ∈ ℝ)
119117, 118eqeltrd 2833 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ)
120113, 112, 6, 95, 94, 93, 108, 114fourierdlem13 44822 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ ((π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)) = ((π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) βˆ’ 𝑋) ∧ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) = (𝑋 + (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)))))
121120simpld 495 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)) = ((π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) βˆ’ 𝑋))
122109, 6resubcld 11638 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ ((π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) βˆ’ 𝑋) ∈ ℝ)
123121, 122eqeltrd 2833 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)) ∈ ℝ)
124 fourierdlem72.altb . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ 𝐴 < 𝐡)
125 fourierdlem72.abss . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† ((π‘„β€˜π‘ˆ)(,)(π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
126119, 123, 78, 79, 124, 125fourierdlem10 44819 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ ((π‘„β€˜π‘ˆ) ≀ 𝐴 ∧ 𝐡 ≀ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
127126simpld 495 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜π‘ˆ) ≀ 𝐴)
128119, 78, 6, 127leadd2dd 11825 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑋 + (π‘„β€˜π‘ˆ)) ≀ (𝑋 + 𝐴))
129116, 128eqbrtrd 5169 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) ≀ (𝑋 + 𝐴))
130126simprd 496 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝐡 ≀ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)))
13179, 123, 6, 130leadd2dd 11825 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑋 + 𝐡) ≀ (𝑋 + (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
132120simprd 496 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) = (𝑋 + (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
133131, 132breqtrrd 5175 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑋 + 𝐡) ≀ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))
134 ioossioo 13414 . . . . . . . . . 10 ((((π‘‰β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ* ∧ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) ∈ ℝ*) ∧ ((π‘‰β€˜π‘ˆ) ≀ (𝑋 + 𝐴) ∧ (𝑋 + 𝐡) ≀ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) β†’ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1))))
135106, 110, 129, 133, 134syl22anc 837 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1))))
136135resabs1d 6010 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) = ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))))
137136eqcomd 2738 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) = (((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))))
138102ancli 549 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (πœ‘ ∧ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀)))
139 eleq1 2821 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (𝑖 ∈ (0..^𝑀) ↔ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀)))
140139anbi2d 629 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = π‘ˆ β†’ ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (πœ‘ ∧ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀))))
141 fveq2 6888 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (π‘‰β€˜π‘–) = (π‘‰β€˜π‘ˆ))
142 oveq1 7412 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (𝑖 + 1) = (π‘ˆ + 1))
143142fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (π‘‰β€˜(𝑖 + 1)) = (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))
144141, 143oveq12d 7423 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 = π‘ˆ β†’ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1))) = ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1))))
145144reseq2d 5979 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = π‘ˆ β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))) = ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))))
146144oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))–cn→ℝ) = (((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))–cn→ℝ))
147145, 146eleq12d 2827 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))–cn→ℝ) ↔ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))–cn→ℝ)))
148140, 147imbi12d 344 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))–cn→ℝ)) ↔ ((πœ‘ ∧ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀)) β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))–cn→ℝ))))
149 fourierdlem72.dvcn . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1)))–cn→ℝ))
150148, 149vtoclg 3556 . . . . . . . . 9 (π‘ˆ ∈ (0..^𝑀) β†’ ((πœ‘ ∧ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀)) β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))–cn→ℝ)))
151102, 138, 150sylc 65 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))–cn→ℝ))
152 rescncf 24404 . . . . . . . 8 (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1))) β†’ (((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) ∈ (((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))–cn→ℝ) β†’ (((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))–cn→ℝ)))
153135, 151, 152sylc 65 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))–cn→ℝ))
154137, 153eqeltrd 2833 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))–cn→ℝ))
15592, 154eqeltrd 2833 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (ℝ D (𝐹 β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))–cn→ℝ))
1564, 6, 78, 79, 80, 155, 12, 27fourierdlem59 44867 . . . 4 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐻) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ))
15777, 156sseldd 3982 . . 3 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐻) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
158 iooretop 24273 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐡) ∈ (topGenβ€˜ran (,))
159158a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) ∈ (topGenβ€˜ran (,)))
16047, 41, 80, 159fourierdlem58 44866 . . . 4 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐾) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ))
16177, 160sseldd 3982 . . 3 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐾) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
16256, 66, 71, 157, 161dvmulcncf 44627 . 2 (πœ‘ β†’ (ℝ D (𝐻 ∘f Β· 𝐾)) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
16354, 162eqeltrd 2833 1 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝑂) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
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  {crab 3432  Vcvv 3474   βŠ† wss 3947  {cpr 4629   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  ran crn 5676   β†Ύ cres 5677  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ∘f cof 7664   ↑m cmap 8816  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   Β· cmul 11111  β„*cxr 11243   < clt 11244   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440  -cneg 11441   / cdiv 11867  β„•cn 12208  2c2 12263  (,)cioo 13320  [,]cicc 13323  ...cfz 13480  ..^cfzo 13623  sincsin 16003  Ο€cpi 16006  TopOpenctopn 17363  topGenctg 17379  β„‚fldccnfld 20936  intcnt 22512  β€“cnβ†’ccncf 24383   D cdv 25371
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-t1 22809  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:  fourierdlem103  44911  fourierdlem104  44912
  Copyright terms: Public domain W3C validator