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 45379
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 7434 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐡) ∈ V
32a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) ∈ V)
4 fourierdlem72.f . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„)
54adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„)
6 fourierdlem72.xre . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
76adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑋 ∈ ℝ)
8 elioore 13351 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
98adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
107, 9readdcld 11240 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑋 + 𝑠) ∈ ℝ)
115, 10ffvelcdmd 7077 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) ∈ ℝ)
12 fourierdlem72.c . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ ℝ)
1312adantr 480 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝐢 ∈ ℝ)
1411, 13resubcld 11639 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ ((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) ∈ ℝ)
15 ioossicc 13407 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴(,)𝐡) βŠ† (𝐴[,]𝐡)
1615sseli 3970 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) β†’ 𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐡))
1716ad2antlr 724 . . . . . . . . . 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 2961 . . . . . . . . . . . 12 (Β¬ 𝑠 β‰  0 β†’ 𝑠 = 0)
2019eleq1d 2810 . . . . . . . . . . 11 (Β¬ 𝑠 β‰  0 β†’ (𝑠 ∈ (𝐴[,]𝐡) ↔ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡)))
2120adantl 481 . . . . . . . . . 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 723 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) ∧ Β¬ 𝑠 β‰  0) β†’ Β¬ 0 ∈ (𝐴[,]𝐡))
2522, 24condan 815 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 β‰  0)
2614, 9, 25redivcld 12039 . . . . . . 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 7105 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐻:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„)
2928ffvelcdmda 7076 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (π»β€˜π‘ ) ∈ ℝ)
30 2re 12283 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
3130a1i 11 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 2 ∈ ℝ)
329rehalfcld 12456 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / 2) ∈ ℝ)
3332resincld 16083 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) ∈ ℝ)
3431, 33remulcld 11241 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))) ∈ ℝ)
35 2cnd 12287 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 2 ∈ β„‚)
369recnd 11239 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
3736halfcld 12454 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / 2) ∈ β„‚)
3837sincld 16070 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) ∈ β„‚)
39 2ne0 12313 . . . . . . . . . 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 3974 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ (-Ο€[,]Ο€))
43 fourierdlem44 45352 . . . . . . . . . 10 ((𝑠 ∈ (-Ο€[,]Ο€) ∧ 𝑠 β‰  0) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) β‰  0)
4442, 25, 43syl2anc 583 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) β‰  0)
4535, 38, 40, 44mulne0d 11863 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))) β‰  0)
469, 34, 45redivcld 12039 . . . . . . 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 7105 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„)
4948ffvelcdmda 7076 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (πΎβ€˜π‘ ) ∈ ℝ)
5028feqmptd 6950 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐻 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (π»β€˜π‘ )))
5148feqmptd 6950 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ (πΎβ€˜π‘ )))
523, 29, 49, 50, 51offval2 7683 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐻 ∘f Β· 𝐾) = (𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ ((π»β€˜π‘ ) Β· (πΎβ€˜π‘ ))))
531, 52eqtr4id 2783 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑂 = (𝐻 ∘f Β· 𝐾))
5453oveq2d 7417 . 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 11239 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) ∈ β„‚)
5812recnd 11239 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
5958adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
6057, 59subcld 11568 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ ((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) ∈ β„‚)
61 ioossre 13382 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ
6261a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ)
6362sselda 3974 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ ℝ)
6463recnd 11239 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑠 ∈ β„‚)
6560, 64, 25divcld 11987 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (((πΉβ€˜(𝑋 + 𝑠)) βˆ’ 𝐢) / 𝑠) ∈ β„‚)
6665, 27fmptd 7105 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐻:(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„‚)
6764halfcld 12454 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / 2) ∈ β„‚)
6867sincld 16070 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (sinβ€˜(𝑠 / 2)) ∈ β„‚)
6935, 68mulcld 11231 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2))) ∈ β„‚)
7064, 69, 45divcld 11987 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑠 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (𝑠 / (2 Β· (sinβ€˜(𝑠 / 2)))) ∈ β„‚)
7170, 47fmptd 7105 . . 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 3996 . . . . . 6 β„‚ βŠ† β„‚
7574a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ β„‚ βŠ† β„‚)
76 cncfss 24741 . . . . 5 ((ℝ βŠ† β„‚ ∧ β„‚ βŠ† β„‚) β†’ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ) βŠ† ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
7773, 75, 76syl2anc 583 . . . 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 3693 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Β¬ 0 ∈ (𝐴(,)𝐡))
814, 73fssd 6725 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„βŸΆβ„‚)
82 ssid 3996 . . . . . . . . 9 ℝ βŠ† ℝ
8382a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ℝ βŠ† ℝ)
84 ioossre 13382 . . . . . . . . 9 ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ℝ
8584a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ℝ)
86 eqid 2724 . . . . . . . . 9 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
8786tgioo2 24641 . . . . . . . . 9 (topGenβ€˜ran (,)) = ((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ)
8886, 87dvres 25762 . . . . . . . 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 836 . . . . . . 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 44709 . . . . . . . 8 ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) = ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))
9190reseq2i 5968 . . . . . . 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 2780 . . . . . 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 45310 . . . . . . . . . . . . . . . 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 494 . . . . . . . . . . . . 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 13645 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘ˆ ∈ (0..^𝑀) β†’ π‘ˆ ∈ (0...𝑀))
104102, 103syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (0...𝑀))
105101, 104ffvelcdmd 7077 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ)
106105rexrd 11261 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ*)
107 fzofzp1 13726 . . . . . . . . . . . . 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 7077 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) ∈ ℝ)
110109rexrd 11261 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) ∈ ℝ*)
111 pire 26310 . . . . . . . . . . . . . . 15 Ο€ ∈ ℝ
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ Ο€ ∈ ℝ)
113112renegcld 11638 . . . . . . . . . . . . 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 45321 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((π‘„β€˜π‘ˆ) = ((π‘‰β€˜π‘ˆ) βˆ’ 𝑋) ∧ (π‘‰β€˜π‘ˆ) = (𝑋 + (π‘„β€˜π‘ˆ))))
116115simprd 495 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) = (𝑋 + (π‘„β€˜π‘ˆ)))
117115simpld 494 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜π‘ˆ) = ((π‘‰β€˜π‘ˆ) βˆ’ 𝑋))
118105, 6resubcld 11639 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ ((π‘‰β€˜π‘ˆ) βˆ’ 𝑋) ∈ ℝ)
119117, 118eqeltrd 2825 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜π‘ˆ) ∈ ℝ)
120113, 112, 6, 95, 94, 93, 108, 114fourierdlem13 45321 . . . . . . . . . . . . . . . 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 494 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)) = ((π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) βˆ’ 𝑋))
122109, 6resubcld 11639 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ ((π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) βˆ’ 𝑋) ∈ ℝ)
123121, 122eqeltrd 2825 . . . . . . . . . . . . . 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 45318 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ ((π‘„β€˜π‘ˆ) ≀ 𝐴 ∧ 𝐡 ≀ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
127126simpld 494 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (π‘„β€˜π‘ˆ) ≀ 𝐴)
128119, 78, 6, 127leadd2dd 11826 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑋 + (π‘„β€˜π‘ˆ)) ≀ (𝑋 + 𝐴))
129116, 128eqbrtrd 5160 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜π‘ˆ) ≀ (𝑋 + 𝐴))
130126simprd 495 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝐡 ≀ (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1)))
13179, 123, 6, 130leadd2dd 11826 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑋 + 𝐡) ≀ (𝑋 + (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
132120simprd 495 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)) = (𝑋 + (π‘„β€˜(π‘ˆ + 1))))
133131, 132breqtrrd 5166 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑋 + 𝐡) ≀ (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))
134 ioossioo 13415 . . . . . . . . . 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 836 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡)) βŠ† ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1))))
136135resabs1d 6002 . . . . . . . 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 2730 . . . . . . 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 548 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (πœ‘ ∧ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀)))
139 eleq1 2813 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (𝑖 ∈ (0..^𝑀) ↔ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀)))
140139anbi2d 628 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = π‘ˆ β†’ ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (πœ‘ ∧ π‘ˆ ∈ (0..^𝑀))))
141 fveq2 6881 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (π‘‰β€˜π‘–) = (π‘‰β€˜π‘ˆ))
142 oveq1 7408 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (𝑖 + 1) = (π‘ˆ + 1))
143142fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = π‘ˆ β†’ (π‘‰β€˜(𝑖 + 1)) = (π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1)))
144141, 143oveq12d 7419 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 = π‘ˆ β†’ ((π‘‰β€˜π‘–)(,)(π‘‰β€˜(𝑖 + 1))) = ((π‘‰β€˜π‘ˆ)(,)(π‘‰β€˜(π‘ˆ + 1))))
145144reseq2d 5971 . . . . . . . . . . . 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 7416 . . . . . . . . . . . 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 2819 . . . . . . . . . . 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 3535 . . . . . . . . 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 24739 . . . . . . . 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 2825 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((ℝ D 𝐹) β†Ύ ((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))) ∈ (((𝑋 + 𝐴)(,)(𝑋 + 𝐡))–cn→ℝ))
15592, 154eqeltrd 2825 . . . . 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 45366 . . . 4 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐻) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ))
15777, 156sseldd 3975 . . 3 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐻) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
158 iooretop 24604 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐡) ∈ (topGenβ€˜ran (,))
159158a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴(,)𝐡) ∈ (topGenβ€˜ran (,)))
16047, 41, 80, 159fourierdlem58 45365 . . . 4 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐾) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cn→ℝ))
16177, 160sseldd 3975 . . 3 (πœ‘ β†’ (ℝ D 𝐾) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
16256, 66, 71, 157, 161dvmulcncf 45126 . 2 (πœ‘ β†’ (ℝ D (𝐻 ∘f Β· 𝐾)) ∈ ((𝐴(,)𝐡)–cnβ†’β„‚))
16354, 162eqeltrd 2825 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 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2932  βˆ€wral 3053  {crab 3424  Vcvv 3466   βŠ† wss 3940  {cpr 4622   class class class wbr 5138   ↦ cmpt 5221  ran crn 5667   β†Ύ cres 5668  βŸΆwf 6529  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401   ∘f cof 7661   ↑m cmap 8816  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   Β· cmul 11111  β„*cxr 11244   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441  -cneg 11442   / cdiv 11868  β„•cn 12209  2c2 12264  (,)cioo 13321  [,]cicc 13324  ...cfz 13481  ..^cfzo 13624  sincsin 16004  Ο€cpi 16007  TopOpenctopn 17366  topGenctg 17382  β„‚fldccnfld 21228  intcnt 22843  β€“cnβ†’ccncf 24718   D cdv 25714
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  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
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8141  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  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 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15011  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-limsup 15412  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-ef 16008  df-sin 16010  df-cos 16011  df-pi 16013  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18563  df-sgrp 18642  df-mnd 18658  df-submnd 18704  df-mulg 18986  df-cntz 19223  df-cmn 19692  df-psmet 21220  df-xmet 21221  df-met 21222  df-bl 21223  df-mopn 21224  df-fbas 21225  df-fg 21226  df-cnfld 21229  df-top 22718  df-topon 22735  df-topsp 22757  df-bases 22771  df-cld 22845  df-ntr 22846  df-cls 22847  df-nei 22924  df-lp 22962  df-perf 22963  df-cn 23053  df-cnp 23054  df-t1 23140  df-haus 23141  df-tx 23388  df-hmeo 23581  df-fil 23672  df-fm 23764  df-flim 23765  df-flf 23766  df-xms 24148  df-ms 24149  df-tms 24150  df-cncf 24720  df-limc 25717  df-dv 25718
This theorem is referenced by:  fourierdlem103  45410  fourierdlem104  45411
  Copyright terms: Public domain W3C validator