Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fourierdlem85 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fourierdlem85 47309
Description: Limit of the function 𝐺 at the lower bounds of the partition intervals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem85.p 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = ( -π + 𝑋) ∧ (𝑝‘𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝‘𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem85.f (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
fourierdlem85.x (𝜑 → 𝑋 ∈ ran 𝑉)
fourierdlem85.y (𝜑 → 𝑌 ∈ ((𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)) limℂ 𝑋))
fourierdlem85.w (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ)
fourierdlem85.h 𝐻 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 0, (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − if(0 < 𝑠, 𝑌, 𝑊)) / 𝑠)))
fourierdlem85.k 𝐾 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 1, (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2))))))
fourierdlem85.u 𝑈 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)))
fourierdlem85.n (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
fourierdlem85.s 𝑆 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝑠)))
fourierdlem85.g 𝐺 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠)))
fourierdlem85.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem85.v (𝜑 → 𝑉 ∈ (𝑃‘𝑀))
fourierdlem85.r ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑅 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉‘𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑉‘𝑖)))
fourierdlem85.q 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉‘𝑖) − 𝑋))
fourierdlem85.o 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = -π ∧ (𝑝‘𝑚) = π) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝‘𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem85.i 𝐼 = (ℝ D 𝐹)
fourierdlem85.ifn ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉‘𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉‘𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℂ)
fourierdlem85.e (𝜑 → 𝐸 ∈ ((𝐼 ↾ (𝑋(,)+∞)) limℂ 𝑋))
fourierdlem85.a 𝐴 = ((if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) · (𝐾‘(𝑄‘𝑖))) · (𝑆‘(𝑄‘𝑖)))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem85 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ((𝐺 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
Distinct variable groups:   𝐸,𝑠   𝐹,𝑠   𝐻,𝑠   𝐾,𝑠   𝑖,𝑀,𝑚,𝑝   𝑀,𝑠,𝑖   𝑁,𝑠   𝑄,𝑖,𝑝   𝑄,𝑠   𝑅,𝑠   𝑆,𝑠   𝑖,𝑉,𝑝   𝑉,𝑠   𝑊,𝑠   𝑖,𝑋,𝑚,𝑝   𝑋,𝑠   𝑌,𝑠   𝜑,𝑖,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚, 𝑝)   𝐴(𝑖, 𝑚, 𝑠, 𝑝)   𝑃(𝑖, 𝑚, 𝑠, 𝑝)   𝑄(𝑚)   𝑅(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝑆(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝑈(𝑖, 𝑚, 𝑠, 𝑝)   𝐸(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝐹(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝐺(𝑖, 𝑚, 𝑠, 𝑝)   𝐻(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝐼(𝑖, 𝑚, 𝑠, 𝑝)   𝐾(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝑁(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝑂(𝑖, 𝑚, 𝑠, 𝑝)   𝑉(𝑚)   𝑊(𝑖, 𝑚, 𝑝)   𝑌(𝑖, 𝑚, 𝑝)

Proof of Theorem fourierdlem85
StepHypRef Expression
1 fourierdlem85.a . . 3 𝐴 = ((if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) · (𝐾‘(𝑄‘𝑖))) · (𝑆‘(𝑄‘𝑖)))
2 eqid 2760 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈‘𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈‘𝑠))
3 eqid 2760 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆‘𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆‘𝑠))
4 eqid 2760 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠)))
5 pire 26792 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
65renegcli 11626 . . . . . . . . . 10 -π ∈ ℝ
76rexri 11374 . . . . . . . . 9 -π ∈ ℝ*
87a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → -π ∈ ℝ*)
95rexri 11374 . . . . . . . . 9 π ∈ ℝ*
109a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → π ∈ ℝ*)
11 fourierdlem85.o . . . . . . . . . . 11 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = -π ∧ (𝑝‘𝑚) = π) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝‘𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
12 fourierdlem85.m . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
135a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → π ∈ ℝ)
1413renegcld 11750 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → -π ∈ ℝ)
15 fourierdlem85.v . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑉 ∈ (𝑃‘𝑀))
16 fourierdlem85.p . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = ( -π + 𝑋) ∧ (𝑝‘𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝‘𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
1716fourierdlem2 47227 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀 ∈ ℕ → (𝑉 ∈ (𝑃‘𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = ( -π + 𝑋) ∧ (𝑉‘𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉‘𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
1812, 17syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑉 ∈ (𝑃‘𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = ( -π + 𝑋) ∧ (𝑉‘𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉‘𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
1915, 18mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = ( -π + 𝑋) ∧ (𝑉‘𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉‘𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1)))))
2019simpld 500 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)))
21 elmapi 8876 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) → 𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ)
22 frn 6722 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ → ran 𝑉 ⊆ ℝ)
2320, 21, 223syl 19 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ ℝ)
24 fourierdlem85.x . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑋 ∈ ran 𝑉)
2523, 24sseldd 3910 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
26 fourierdlem85.q . . . . . . . . . . . 12 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉‘𝑖) − 𝑋))
2714, 13, 25, 16, 11, 12, 15, 26fourierdlem14 47239 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑄 ∈ (𝑂‘𝑀))
2811, 12, 27fourierdlem15 47240 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄:(0...𝑀)⟶( -π[,]π))
2928adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑄:(0...𝑀)⟶( -π[,]π))
3029adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑄:(0...𝑀)⟶( -π[,]π))
31 simplr 781 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑖 ∈ (0..^𝑀))
328, 10, 30, 31fourierdlem8 47233 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝑄‘𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ( -π[,]π))
33 ioossicc 13571 . . . . . . . . 9 ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1)))
3433sseli 3905 . . . . . . . 8 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) → 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))))
3534adantl 487 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))))
3632, 35sseldd 3910 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑠 ∈ ( -π[,]π))
37 fourierdlem85.f . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
38 ioossre 13545 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋(,)+∞) ⊆ ℝ
3938a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑋(,)+∞) ⊆ ℝ)
4037, 39fssresd 6754 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)):(𝑋(,)+∞)⟶ℝ)
41 ax-resscn 11264 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ⊆ ℂ
4239, 41sstrdi 3921 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑋(,)+∞) ⊆ ℂ)
43 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
44 pnfxr 11370 . . . . . . . . . . . . . 14 +∞ ∈ ℝ*
4544a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
4625ltpnfd 13257 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑋 < +∞)
4743, 45, 25, 46lptioo1cn 46764 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑋 ∈ ((limPt‘(TopOpen‘ℂfld))‘(𝑋(,)+∞)))
48 fourierdlem85.y . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑌 ∈ ((𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)) limℂ 𝑋))
4940, 42, 47, 48limcrecl 46749 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
50 fourierdlem85.w . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ)
51 fourierdlem85.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 0, (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − if(0 < 𝑠, 𝑌, 𝑊)) / 𝑠)))
5237, 25, 49, 50, 51fourierdlem9 47234 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐻:( -π[,]π)⟶ℝ)
5341a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
5452, 53fssd 6732 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐻:( -π[,]π)⟶ℂ)
5554ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝐻:( -π[,]π)⟶ℂ)
5655, 36ffvelcdmd 7090 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐻‘𝑠) ∈ ℂ)
57 fourierdlem85.k . . . . . . . . . . 11 𝐾 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 1, (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2))))))
5857fourierdlem43 47268 . . . . . . . . . 10 𝐾:( -π[,]π)⟶ℝ
5958a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝐾:( -π[,]π)⟶ℝ)
6059, 36ffvelcdmd 7090 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐾‘𝑠) ∈ ℝ)
6160recnd 11344 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐾‘𝑠) ∈ ℂ)
6256, 61mulcld 11336 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)) ∈ ℂ)
63 fourierdlem85.u . . . . . . 7 𝑈 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)))
6463fvmpt2 7010 . . . . . 6 ((𝑠 ∈ ( -π[,]π) ∧ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)) ∈ ℂ) → (𝑈‘𝑠) = ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)))
6536, 62, 64syl2anc 596 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈‘𝑠) = ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)))
6665, 62eqeltrd 2860 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈‘𝑠) ∈ ℂ)
67 fourierdlem85.n . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
68 fourierdlem85.s . . . . . . . . . 10 𝑆 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝑠)))
6967, 68fourierdlem18 47243 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑆 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℝ))
70 cncff 25223 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℝ) → 𝑆:( -π[,]π)⟶ℝ)
7169, 70syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑆:( -π[,]π)⟶ℝ)
7271adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑆:( -π[,]π)⟶ℝ)
7372adantr 486 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑆:( -π[,]π)⟶ℝ)
7473, 36ffvelcdmd 7090 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑆‘𝑠) ∈ ℝ)
7574recnd 11344 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑆‘𝑠) ∈ ℂ)
76 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻‘𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻‘𝑠))
77 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾‘𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾‘𝑠))
78 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠)))
79 fourierdlem85.r . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑅 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉‘𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑉‘𝑖)))
80 fourierdlem85.i . . . . . . . 8 𝐼 = (ℝ D 𝐹)
81 fourierdlem85.ifn . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉‘𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉‘𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℂ)
82 fourierdlem85.e . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐸 ∈ ((𝐼 ↾ (𝑋(,)+∞)) limℂ 𝑋))
83 eqid 2760 . . . . . . . 8 if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) = if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖)))
8425, 16, 37, 24, 48, 50, 51, 12, 15, 79, 26, 11, 80, 81, 82, 83fourierdlem75 47299 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) ∈ ((𝐻 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
8552adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐻:( -π[,]π)⟶ℝ)
867a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → -π ∈ ℝ*)
879a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → π ∈ ℝ*)
88 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0..^𝑀))
8986, 87, 29, 88fourierdlem8 47233 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄‘𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ( -π[,]π))
9033, 89sstrid 3920 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ( -π[,]π))
9185, 90feqresmpt 6959 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐻 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻‘𝑠)))
9291oveq1d 7439 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐻 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
9384, 92eleqtrd 2862 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
94 limcresi 26214 . . . . . . . 8 (𝐾 limℂ (𝑄‘𝑖)) ⊆ ((𝐾 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖))
95 ssid 3931 . . . . . . . . . . . 12 ℂ ⊆ ℂ
96 cncfss 25229 . . . . . . . . . . . 12 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (( -π[,]π)–cn→ℝ) ⊆ (( -π[,]π)–cn→ℂ))
9741, 95, 96mp2an 705 . . . . . . . . . . 11 (( -π[,]π)–cn→ℝ) ⊆ (( -π[,]π)–cn→ℂ)
9857fourierdlem62 47286 . . . . . . . . . . 11 𝐾 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℝ)
9997, 98sselii 3906 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℂ)
10099a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐾 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℂ))
101 elfzofz 13817 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
102101adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
10329, 102ffvelcdmd 7090 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘𝑖) ∈ ( -π[,]π))
104100, 103cnlimci 26218 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄‘𝑖)) ∈ (𝐾 limℂ (𝑄‘𝑖)))
10594, 104sselid 3907 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄‘𝑖)) ∈ ((𝐾 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
106 cncff 25223 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℂ) → 𝐾:( -π[,]π)⟶ℂ)
10799, 106mp1i 14 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐾:( -π[,]π)⟶ℂ)
108107, 90feqresmpt 6959 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾‘𝑠)))
109108oveq1d 7439 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐾 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
110105, 109eleqtrd 2862 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄‘𝑖)) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
11176, 77, 78, 56, 61, 93, 110mullimc 46736 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) · (𝐾‘(𝑄‘𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
11265mpteq2dva 5197 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈‘𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠))))
113112oveq1d 7439 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻‘𝑠) · (𝐾‘𝑠))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
114111, 113eleqtrrd 2863 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) · (𝐾‘(𝑄‘𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
115 limcresi 26214 . . . . . 6 (𝑆 limℂ (𝑄‘𝑖)) ⊆ ((𝑆 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖))
11669adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑆 ∈ (( -π[,]π)–cn→ℝ))
117116, 103cnlimci 26218 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄‘𝑖)) ∈ (𝑆 limℂ (𝑄‘𝑖)))
118115, 117sselid 3907 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄‘𝑖)) ∈ ((𝑆 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
11972, 90feqresmpt 6959 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆‘𝑠)))
120119oveq1d 7439 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑆 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
121118, 120eleqtrd 2862 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄‘𝑖)) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆‘𝑠)) limℂ (𝑄‘𝑖)))
1222, 3, 4, 66, 75, 114, 121mullimc 46736 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((if((𝑉‘𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉‘𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘𝑖))) · (𝐾‘(𝑄‘𝑖))) · (𝑆‘(𝑄‘𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
1231, 122eqeltrid 2864 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
124 fourierdlem85.g . . . . 5 𝐺 = (𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠)))
125124reseq1i 5967 . . . 4 (𝐺 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
12690resmptd 6034 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ( -π[,]π) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))))
127125, 126eqtr2id 2808 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) = (𝐺 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))))
128127oveq1d 7439 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈‘𝑠) · (𝑆‘𝑠))) limℂ (𝑄‘𝑖)) = ((𝐺 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
129123, 128eleqtrd 2862 1 ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ((𝐺 ↾ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) limℂ (𝑄‘𝑖)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  {crab 3412   ⊆ wss 3896  ifcif 4481   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ran crn 5652   ↾ cres 5653  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ↑m cmap 8854  ℂcc 11205  ℝcr 11206  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210   · cmul 11212  +∞cpnf 11347  ℝ*cxr 11349   < clt 11350   − cmin 11548   -cneg 11549   / cdiv 11980  ℕcn 12342  2c2 12404  (,)cioo 13483  [,]cicc 13486  ...cfz 13646  ..^cfzo 13795  sincsin 16238  πcpi 16241  TopOpenctopn 17601  ℂfldccnfld 21687  –cn→ccncf 25206   limℂ climc 26191   D cdv 26192
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8184  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-ixp 8933  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fsupp 9361  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ioc 13488  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-fac 14425  df-bc 14454  df-hash 14482  df-shft 15229  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-limsup 15647  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-sum 15863  df-ef 16242  df-sin 16244  df-cos 16245  df-pi 16247  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-fbas 21684  df-fg 21685  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cld 23346  df-ntr 23347  df-cls 23348  df-nei 23425  df-lp 23463  df-perf 23464  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-t1 23641  df-haus 23642  df-cmp 23714  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-fil 24174  df-fm 24266  df-flim 24267  df-flf 24268  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cncf 25208  df-limc 26195  df-dv 26196
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator