Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fourierdlem88 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fourierdlem88 42342
Description: Given a piecewise continuous function 𝐹, a continuous function 𝐾 and a continuous function 𝑆, the function 𝐺 is integrable. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem88.1 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑝𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem88.f (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
fourierdlem88.x (𝜑𝑋 ∈ ran 𝑉)
fourierdlem88.y (𝜑𝑌 ∈ ((𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
fourierdlem88.w (𝜑𝑊 ∈ ((𝐹 ↾ (-∞(,)𝑋)) lim 𝑋))
fourierdlem88.h 𝐻 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 0, (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − if(0 < 𝑠, 𝑌, 𝑊)) / 𝑠)))
fourierdlem88.k 𝐾 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 1, (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2))))))
fourierdlem88.u 𝑈 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
fourierdlem88.n (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
fourierdlem88.s 𝑆 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝑠)))
fourierdlem88.g 𝐺 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
fourierdlem88.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem88.v (𝜑𝑉 ∈ (𝑃𝑀))
fourierdlem88.fcn ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℂ))
fourierdlem88.r ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑅 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑉𝑖)))
fourierdlem88.l ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐿 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑉‘(𝑖 + 1))))
fourierdlem88.q 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋))
fourierdlem88.o 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = -π ∧ (𝑝𝑚) = π) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem88.i 𝐼 = (ℝ D 𝐹)
fourierdlem88.ifn ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℝ)
fourierdlem88.c (𝜑𝐶 ∈ ((𝐼 ↾ (-∞(,)𝑋)) lim 𝑋))
fourierdlem88.d (𝜑𝐷 ∈ ((𝐼 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem88 (𝜑𝐺 ∈ 𝐿1)
Distinct variable groups:   𝐶,𝑠   𝐷,𝑠   𝐹,𝑠   𝑖,𝐺,𝑠   𝐻,𝑠   𝐾,𝑠   𝐿,𝑠   𝑖,𝑀,𝑚,𝑝   𝑀,𝑠   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)   𝐶(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐷(𝑖,𝑚,𝑝)   𝑃(𝑖,𝑚,𝑠,𝑝)   𝑄(𝑚)   𝑅(𝑖,𝑚,𝑝)   𝑆(𝑖,𝑚,𝑝)   𝑈(𝑖,𝑚,𝑠,𝑝)   𝐹(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐺(𝑚,𝑝)   𝐻(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐼(𝑖,𝑚,𝑠,𝑝)   𝐾(𝑖,𝑚,𝑝)   𝐿(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 fourierdlem88
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fourierdlem88.o . 2 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = -π ∧ (𝑝𝑚) = π) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
2 fourierdlem88.m . 2 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
3 pire 24959 . . . . 5 π ∈ ℝ
43a1i 11 . . . 4 (𝜑 → π ∈ ℝ)
54renegcld 11059 . . 3 (𝜑 → -π ∈ ℝ)
6 fourierdlem88.v . . . . . . 7 (𝜑𝑉 ∈ (𝑃𝑀))
7 fourierdlem88.1 . . . . . . . . 9 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑝𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
87fourierdlem2 42257 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℕ → (𝑉 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
92, 8syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑉 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
106, 9mpbid 233 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1)))))
1110simpld 495 . . . . 5 (𝜑𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)))
12 elmapi 8421 . . . . 5 (𝑉 ∈ (ℝ ↑m (0...𝑀)) → 𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ)
13 frn 6516 . . . . 5 (𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ → ran 𝑉 ⊆ ℝ)
1411, 12, 133syl 18 . . . 4 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ ℝ)
15 fourierdlem88.x . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ ran 𝑉)
1614, 15sseldd 3971 . . 3 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
17 fourierdlem88.q . . 3 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋))
185, 4, 16, 7, 1, 2, 6, 17fourierdlem14 42269 . 2 (𝜑𝑄 ∈ (𝑂𝑀))
19 fourierdlem88.f . . . . . . 7 (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
20 ioossre 12791 . . . . . . . . . 10 (𝑋(,)+∞) ⊆ ℝ
2120a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑋(,)+∞) ⊆ ℝ)
2219, 21fssresd 6541 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)):(𝑋(,)+∞)⟶ℝ)
23 ax-resscn 10586 . . . . . . . . 9 ℝ ⊆ ℂ
2421, 23syl6ss 3982 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋(,)+∞) ⊆ ℂ)
25 eqid 2824 . . . . . . . . 9 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26 pnfxr 10687 . . . . . . . . . 10 +∞ ∈ ℝ*
2726a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
2816ltpnfd 12509 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋 < +∞)
2925, 27, 16, 28lptioo1cn 41789 . . . . . . . 8 (𝜑𝑋 ∈ ((limPt‘(TopOpen‘ℂfld))‘(𝑋(,)+∞)))
30 fourierdlem88.y . . . . . . . 8 (𝜑𝑌 ∈ ((𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
3122, 24, 29, 30limcrecl 41772 . . . . . . 7 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
32 ioossre 12791 . . . . . . . . . 10 (-∞(,)𝑋) ⊆ ℝ
3332a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (-∞(,)𝑋) ⊆ ℝ)
3419, 33fssresd 6541 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹 ↾ (-∞(,)𝑋)):(-∞(,)𝑋)⟶ℝ)
3533, 23syl6ss 3982 . . . . . . . 8 (𝜑 → (-∞(,)𝑋) ⊆ ℂ)
36 mnfxr 10690 . . . . . . . . . 10 -∞ ∈ ℝ*
3736a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → -∞ ∈ ℝ*)
3816mnfltd 12512 . . . . . . . . 9 (𝜑 → -∞ < 𝑋)
3925, 37, 16, 38lptioo2cn 41788 . . . . . . . 8 (𝜑𝑋 ∈ ((limPt‘(TopOpen‘ℂfld))‘(-∞(,)𝑋)))
40 fourierdlem88.w . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ ((𝐹 ↾ (-∞(,)𝑋)) lim 𝑋))
4134, 35, 39, 40limcrecl 41772 . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ ℝ)
42 fourierdlem88.h . . . . . . 7 𝐻 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 0, (((𝐹‘(𝑋 + 𝑠)) − if(0 < 𝑠, 𝑌, 𝑊)) / 𝑠)))
43 fourierdlem88.k . . . . . . 7 𝐾 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 1, (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2))))))
44 fourierdlem88.u . . . . . . 7 𝑈 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
4519, 16, 31, 41, 42, 43, 44fourierdlem55 42309 . . . . . 6 (𝜑𝑈:(-π[,]π)⟶ℝ)
4645ffvelrnda 6846 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (-π[,]π)) → (𝑈𝑠) ∈ ℝ)
47 fourierdlem88.n . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
48 fourierdlem88.s . . . . . . . 8 𝑆 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝑠)))
4948fourierdlem5 42260 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℝ → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
5047, 49syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
5150ffvelrnda 6846 . . . . 5 ((𝜑𝑠 ∈ (-π[,]π)) → (𝑆𝑠) ∈ ℝ)
5246, 51remulcld 10663 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ (-π[,]π)) → ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)) ∈ ℝ)
5352recnd 10661 . . 3 ((𝜑𝑠 ∈ (-π[,]π)) → ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)) ∈ ℂ)
54 fourierdlem88.g . . 3 𝐺 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
5553, 54fmptd 6873 . 2 (𝜑𝐺:(-π[,]π)⟶ℂ)
56 ssid 3992 . . . 4 ℂ ⊆ ℂ
57 cncfss 23422 . . . 4 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ) ⊆ (((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))–cn→ℂ))
5823, 56, 57mp2an 688 . . 3 (((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ) ⊆ (((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))–cn→ℂ)
5919adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐹:ℝ⟶ℝ)
601, 2, 18fourierdlem15 42270 . . . . . 6 (𝜑𝑄:(0...𝑀)⟶(-π[,]π))
6160adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑄:(0...𝑀)⟶(-π[,]π))
62 elfzofz 13046 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
6362adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
6461, 63ffvelrnd 6847 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄𝑖) ∈ (-π[,]π))
65 fzofzp1 13127 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑖 + 1) ∈ (0...𝑀))
6665adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑖 + 1) ∈ (0...𝑀))
6761, 66ffvelrnd 6847 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝑖 + 1)) ∈ (-π[,]π))
6816adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑋 ∈ ℝ)
697, 2, 6, 15fourierdlem12 42267 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ¬ 𝑋 ∈ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1))))
7068recnd 10661 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑋 ∈ ℂ)
7170addid2d 10833 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (0 + 𝑋) = 𝑋)
723a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → π ∈ ℝ)
7372renegcld 11059 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → -π ∈ ℝ)
7473, 68readdcld 10662 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (-π + 𝑋) ∈ ℝ)
7572, 68readdcld 10662 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (π + 𝑋) ∈ ℝ)
7674, 75iccssred 41642 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((-π + 𝑋)[,](π + 𝑋)) ⊆ ℝ)
777, 2, 6fourierdlem15 42270 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑉:(0...𝑀)⟶((-π + 𝑋)[,](π + 𝑋)))
7877adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑉:(0...𝑀)⟶((-π + 𝑋)[,](π + 𝑋)))
7978, 63ffvelrnd 6847 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑉𝑖) ∈ ((-π + 𝑋)[,](π + 𝑋)))
8076, 79sseldd 3971 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑉𝑖) ∈ ℝ)
8180, 68resubcld 11060 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑉𝑖) − 𝑋) ∈ ℝ)
8217fvmpt2 6774 . . . . . . . . . . 11 ((𝑖 ∈ (0...𝑀) ∧ ((𝑉𝑖) − 𝑋) ∈ ℝ) → (𝑄𝑖) = ((𝑉𝑖) − 𝑋))
8363, 81, 82syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄𝑖) = ((𝑉𝑖) − 𝑋))
8483oveq1d 7166 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄𝑖) + 𝑋) = (((𝑉𝑖) − 𝑋) + 𝑋))
8580recnd 10661 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑉𝑖) ∈ ℂ)
8685, 70npcand 10993 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (((𝑉𝑖) − 𝑋) + 𝑋) = (𝑉𝑖))
8784, 86eqtrd 2860 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄𝑖) + 𝑋) = (𝑉𝑖))
88 fveq2 6666 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = 𝑗 → (𝑉𝑖) = (𝑉𝑗))
8988oveq1d 7166 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = 𝑗 → ((𝑉𝑖) − 𝑋) = ((𝑉𝑗) − 𝑋))
9089cbvmptv 5165 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋)) = (𝑗 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑗) − 𝑋))
9117, 90eqtri 2848 . . . . . . . . . . . 12 𝑄 = (𝑗 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑗) − 𝑋))
9291a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑄 = (𝑗 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑗) − 𝑋)))
93 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑗 = (𝑖 + 1)) → 𝑗 = (𝑖 + 1))
9493fveq2d 6670 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑗 = (𝑖 + 1)) → (𝑉𝑗) = (𝑉‘(𝑖 + 1)))
9594oveq1d 7166 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑗 = (𝑖 + 1)) → ((𝑉𝑗) − 𝑋) = ((𝑉‘(𝑖 + 1)) − 𝑋))
9678, 66ffvelrnd 6847 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑉‘(𝑖 + 1)) ∈ ((-π + 𝑋)[,](π + 𝑋)))
9776, 96sseldd 3971 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑉‘(𝑖 + 1)) ∈ ℝ)
9897, 68resubcld 11060 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑉‘(𝑖 + 1)) − 𝑋) ∈ ℝ)
9992, 95, 66, 98fvmptd 6770 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝑖 + 1)) = ((𝑉‘(𝑖 + 1)) − 𝑋))
10099oveq1d 7166 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋) = (((𝑉‘(𝑖 + 1)) − 𝑋) + 𝑋))
10197recnd 10661 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑉‘(𝑖 + 1)) ∈ ℂ)
102101, 70npcand 10993 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (((𝑉‘(𝑖 + 1)) − 𝑋) + 𝑋) = (𝑉‘(𝑖 + 1)))
103100, 102eqtrd 2860 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋) = (𝑉‘(𝑖 + 1)))
10487, 103oveq12d 7169 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋)) = ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1))))
10571, 104eleq12d 2911 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((0 + 𝑋) ∈ (((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋)) ↔ 𝑋 ∈ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))))
10669, 105mtbird 326 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (0 + 𝑋) ∈ (((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋)))
107 0red 10636 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 0 ∈ ℝ)
10883, 81eqeltrd 2917 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄𝑖) ∈ ℝ)
10999, 98eqeltrd 2917 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝑖 + 1)) ∈ ℝ)
110107, 108, 109, 68eliooshift 41644 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (0 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↔ (0 + 𝑋) ∈ (((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋))))
111106, 110mtbird 326 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ¬ 0 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
112 fourierdlem88.fcn . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℂ))
113104reseq2d 5851 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐹 ↾ (((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋))) = (𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))))
114104oveq1d 7166 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋))–cn→ℂ) = (((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))–cn→ℂ))
115112, 113, 1143eltr4d 2932 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐹 ↾ (((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋))) ∈ ((((𝑄𝑖) + 𝑋)(,)((𝑄‘(𝑖 + 1)) + 𝑋))–cn→ℂ))
11631adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑌 ∈ ℝ)
11741adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑊 ∈ ℝ)
11847adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑁 ∈ ℝ)
11959, 64, 67, 68, 111, 115, 116, 117, 42, 43, 44, 118, 48, 54fourierdlem78 42332 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))–cn→ℝ))
12058, 119sseldi 3968 . 2 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ (((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))–cn→ℂ))
121 eqid 2824 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠))
122 eqid 2824 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠))
123 eqid 2824 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
1243renegcli 10939 . . . . . . . . . . 11 -π ∈ ℝ
125124rexri 10691 . . . . . . . . . 10 -π ∈ ℝ*
126125a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → -π ∈ ℝ*)
1273rexri 10691 . . . . . . . . . 10 π ∈ ℝ*
128127a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → π ∈ ℝ*)
12961adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑄:(0...𝑀)⟶(-π[,]π))
130 simplr 765 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑖 ∈ (0..^𝑀))
131126, 128, 129, 130fourierdlem8 42263 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ (-π[,]π))
132 ioossicc 12815 . . . . . . . . . 10 ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1)))
133132sseli 3966 . . . . . . . . 9 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) → 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))))
134133adantl 482 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))))
135131, 134sseldd 3971 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑠 ∈ (-π[,]π))
13619, 16, 31, 41, 42fourierdlem9 42264 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐻:(-π[,]π)⟶ℝ)
137136ad2antrr 722 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝐻:(-π[,]π)⟶ℝ)
138137, 135ffvelrnd 6847 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐻𝑠) ∈ ℝ)
13943fourierdlem43 42298 . . . . . . . . . 10 𝐾:(-π[,]π)⟶ℝ
140139a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝐾:(-π[,]π)⟶ℝ)
141140, 135ffvelrnd 6847 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐾𝑠) ∈ ℝ)
142138, 141remulcld 10663 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)) ∈ ℝ)
14344fvmpt2 6774 . . . . . . 7 ((𝑠 ∈ (-π[,]π) ∧ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)) ∈ ℝ) → (𝑈𝑠) = ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
144135, 142, 143syl2anc 584 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈𝑠) = ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
145144, 142eqeltrd 2917 . . . . 5 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈𝑠) ∈ ℝ)
146145recnd 10661 . . . 4 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈𝑠) ∈ ℂ)
14747, 48fourierdlem18 42273 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ))
148 cncff 23416 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ) → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
149147, 148syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
150149adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
151150adantr 481 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
152151, 135ffvelrnd 6847 . . . . 5 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑆𝑠) ∈ ℝ)
153152recnd 10661 . . . 4 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑆𝑠) ∈ ℂ)
154 eqid 2824 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠))
155 eqid 2824 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠))
156 eqid 2824 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
157138recnd 10661 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐻𝑠) ∈ ℂ)
158141recnd 10661 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐾𝑠) ∈ ℂ)
159 fourierdlem88.r . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑅 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑉𝑖)))
160 fourierdlem88.i . . . . . . . 8 𝐼 = (ℝ D 𝐹)
161 fourierdlem88.ifn . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℝ)
16223a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ℝ ⊆ ℂ)
163161, 162fssd 6524 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℂ)
164 fourierdlem88.d . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 ∈ ((𝐼 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
165 eqid 2824 . . . . . . . 8 if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) = if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖)))
16616, 7, 19, 15, 30, 41, 42, 2, 6, 159, 17, 1, 160, 163, 164, 165fourierdlem75 42329 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) ∈ ((𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
167136adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐻:(-π[,]π)⟶ℝ)
168125a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → -π ∈ ℝ*)
169127a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → π ∈ ℝ*)
170 simpr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0..^𝑀))
171168, 169, 61, 170fourierdlem8 42263 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ (-π[,]π))
172132, 171sstrid 3981 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ (-π[,]π))
173167, 172feqresmpt 6730 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)))
174173oveq1d 7166 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
175166, 174eleqtrd 2919 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
176 limcresi 24398 . . . . . . . 8 (𝐾 lim (𝑄𝑖)) ⊆ ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖))
17743fourierdlem62 42316 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ)
178177a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐾 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ))
179178, 64cnlimci 24402 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄𝑖)) ∈ (𝐾 lim (𝑄𝑖)))
180176, 179sseldi 3968 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
181139a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐾:(-π[,]π)⟶ℝ)
182181, 172feqresmpt 6730 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)))
183182oveq1d 7166 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
184180, 183eleqtrd 2919 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
185154, 155, 156, 157, 158, 175, 184mullimc 41759 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) lim (𝑄𝑖)))
186144eqcomd 2830 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)) = (𝑈𝑠))
187186mpteq2dva 5157 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)))
188187oveq1d 7166 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
189185, 188eleqtrd 2919 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
190 limcresi 24398 . . . . . 6 (𝑆 lim (𝑄𝑖)) ⊆ ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖))
191147adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑆 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ))
192191, 64cnlimci 24402 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄𝑖)) ∈ (𝑆 lim (𝑄𝑖)))
193190, 192sseldi 3968 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
194150, 172feqresmpt 6730 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)))
195194oveq1d 7166 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
196193, 195eleqtrd 2919 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
197121, 122, 123, 146, 153, 189, 196mullimc 41759 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) · (𝑆‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄𝑖)))
19852, 54fmptd 6873 . . . . . . 7 (𝜑𝐺:(-π[,]π)⟶ℝ)
199198adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐺:(-π[,]π)⟶ℝ)
200199, 172feqresmpt 6730 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐺𝑠)))
201145, 152remulcld 10663 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)) ∈ ℝ)
20254fvmpt2 6774 . . . . . . 7 ((𝑠 ∈ (-π[,]π) ∧ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)) ∈ ℝ) → (𝐺𝑠) = ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
203135, 201, 202syl2anc 584 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐺𝑠) = ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
204203mpteq2dva 5157 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐺𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))))
205200, 204eqtr2d 2861 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) = (𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))))
206205oveq1d 7166 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
207197, 206eleqtrd 2919 . 2 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐷, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) · (𝑆‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
208 fourierdlem88.l . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐿 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑉‘(𝑖 + 1))))
209 fourierdlem88.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ ((𝐼 ↾ (-∞(,)𝑋)) lim 𝑋))
210 eqid 2824 . . . . . . . 8 if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) = if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1))))
21116, 7, 19, 15, 31, 40, 42, 2, 6, 208, 17, 1, 160, 161, 209, 210fourierdlem74 42328 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ ((𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
212173oveq1d 7166 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
213211, 212eleqtrd 2919 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
214 limcresi 24398 . . . . . . . 8 (𝐾 lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1)))
215178, 67cnlimci 24402 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1))) ∈ (𝐾 lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
216214, 215sseldi 3968 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1))) ∈ ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
217182oveq1d 7166 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
218216, 217eleqtrd 2919 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
219154, 155, 156, 157, 158, 213, 218mullimc 41759 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) · (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
220187oveq1d 7166 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
221219, 220eleqtrd 2919 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) · (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
222 limcresi 24398 . . . . . 6 (𝑆 lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1)))
223191, 67cnlimci 24402 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄‘(𝑖 + 1))) ∈ (𝑆 lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
224222, 223sseldi 3968 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄‘(𝑖 + 1))) ∈ ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
225194oveq1d 7166 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
226224, 225eleqtrd 2919 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄‘(𝑖 + 1))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
227121, 122, 123, 146, 153, 221, 226mullimc 41759 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) · (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1)))) · (𝑆‘(𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
228205oveq1d 7166 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
229227, 228eleqtrd 2919 . 2 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((if((𝑉‘(𝑖 + 1)) = 𝑋, 𝐶, ((𝐿 − if((𝑉‘(𝑖 + 1)) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄‘(𝑖 + 1)))) · (𝐾‘(𝑄‘(𝑖 + 1)))) · (𝑆‘(𝑄‘(𝑖 + 1)))) ∈ ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄‘(𝑖 + 1))))
2301, 2, 18, 55, 120, 207, 229fourierdlem69 42323 1 (𝜑𝐺 ∈ 𝐿1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1530  wcel 2106  wral 3142  {crab 3146  wss 3939  ifcif 4469   class class class wbr 5062  cmpt 5142  ran crn 5554  cres 5555  wf 6347  cfv 6351  (class class class)co 7151  m cmap 8399  cc 10527  cr 10528  0cc0 10529  1c1 10530   + caddc 10532   · cmul 10534  +∞cpnf 10664  -∞cmnf 10665  *cxr 10666   < clt 10667  cmin 10862  -cneg 10863   / cdiv 11289  cn 11630  2c2 11684  (,)cioo 12731  [,]cicc 12734  ...cfz 12885  ..^cfzo 13026  sincsin 15409  πcpi 15412  TopOpenctopn 16687  fldccnfld 20461  cnccncf 23399  𝐿1cibl 24133   lim climc 24375   D cdv 24376
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 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2152  ax-12 2167  ax-13 2385  ax-ext 2796  ax-rep 5186  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454  ax-inf2 9096  ax-cc 9849  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607  ax-addf 10608  ax-mulf 10609
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-fal 1543  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2615  df-eu 2649  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-nel 3128  df-ral 3147  df-rex 3148  df-reu 3149  df-rmo 3150  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-symdif 4222  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-tp 4568  df-op 4570  df-uni 4837  df-int 4874  df-iun 4918  df-iin 4919  df-disj 5028  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-tr 5169  df-id 5458  df-eprel 5463  df-po 5472  df-so 5473  df-fr 5512  df-se 5513  df-we 5514  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fo 6357  df-f1o 6358  df-fv 6359  df-isom 6360  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-of 7402  df-ofr 7403  df-om 7572  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-2o 8097  df-oadd 8100  df-omul 8101  df-er 8282  df-map 8401  df-pm 8402  df-ixp 8454  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  df-fi 8867  df-sup 8898  df-inf 8899  df-oi 8966  df-dju 9322  df-card 9360  df-acn 9363  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-div 11290  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12383  df-xneg 12500  df-xadd 12501  df-xmul 12502  df-ioo 12735  df-ioc 12736  df-ico 12737  df-icc 12738  df-fz 12886  df-fzo 13027  df-fl 13155  df-mod 13231  df-seq 13363  df-exp 13423  df-fac 13627  df-bc 13656  df-hash 13684  df-shft 14419  df-cj 14451  df-re 14452  df-im 14453  df-sqrt 14587  df-abs 14588  df-limsup 14821  df-clim 14838  df-rlim 14839  df-sum 15036  df-ef 15413  df-sin 15415  df-cos 15416  df-pi 15418  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-submnd 17947  df-mulg 18157  df-cntz 18379  df-cmn 18830  df-psmet 20453  df-xmet 20454  df-met 20455  df-bl 20456  df-mopn 20457  df-fbas 20458  df-fg 20459  df-cnfld 20462  df-top 21418  df-topon 21435  df-topsp 21457  df-bases 21470  df-cld 21543  df-ntr 21544  df-cls 21545  df-nei 21622  df-lp 21660  df-perf 21661  df-cn 21751  df-cnp 21752  df-t1 21838  df-haus 21839  df-cmp 21911  df-tx 22086  df-hmeo 22279  df-fil 22370  df-fm 22462  df-flim 22463  df-flf 22464  df-xms 22845  df-ms 22846  df-tms 22847  df-cncf 23401  df-ovol 23980  df-vol 23981  df-mbf 24135  df-itg1 24136  df-itg2 24137  df-ibl 24138  df-itg 24139  df-0p 24186  df-limc 24379  df-dv 24380
This theorem is referenced by:  fourierdlem95  42349  fourierdlem103  42357  fourierdlem104  42358
  Copyright terms: Public domain W3C validator