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

Theorem fourierdlem85 39084
 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) ∧ (𝑝𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem85.f (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
fourierdlem85.x (𝜑𝑋 ∈ ran 𝑉)
fourierdlem85.y (𝜑𝑌 ∈ ((𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
fourierdlem85.w (𝜑𝑊 ∈ 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) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
fourierdlem85.n (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
fourierdlem85.s 𝑆 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝑠)))
fourierdlem85.g 𝐺 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
fourierdlem85.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem85.v (𝜑𝑉 ∈ (𝑃𝑀))
fourierdlem85.r ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑅 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑉𝑖)))
fourierdlem85.q 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋))
fourierdlem85.o 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = -π ∧ (𝑝𝑚) = π) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
fourierdlem85.i 𝐼 = (ℝ D 𝐹)
fourierdlem85.ifn ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℂ)
fourierdlem85.e (𝜑𝐸 ∈ ((𝐼 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
fourierdlem85.a 𝐴 = ((if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) · (𝑆‘(𝑄𝑖)))
Assertion
Ref Expression
fourierdlem85 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
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((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) · (𝑆‘(𝑄𝑖)))
2 eqid 2610 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠))
3 eqid 2610 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠))
4 eqid 2610 . . . 4 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
5 pire 24014 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
65renegcli 10221 . . . . . . . . . 10 -π ∈ ℝ
76rexri 9976 . . . . . . . . 9 -π ∈ ℝ*
87a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → -π ∈ ℝ*)
95rexri 9976 . . . . . . . . 9 π ∈ ℝ*
109a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → π ∈ ℝ*)
11 fourierdlem85.o . . . . . . . . . . 11 𝑂 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = -π ∧ (𝑝𝑚) = π) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
12 fourierdlem85.m . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
135a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → π ∈ ℝ)
1413renegcld 10336 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → -π ∈ ℝ)
15 fourierdlem85.v . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑉 ∈ (𝑃𝑀))
16 fourierdlem85.p . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑃 = (𝑚 ∈ ℕ ↦ {𝑝 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑚)) ∣ (((𝑝‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑝𝑚) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑚)(𝑝𝑖) < (𝑝‘(𝑖 + 1)))})
1716fourierdlem2 39002 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀 ∈ ℕ → (𝑉 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
1812, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑉 ∈ (𝑃𝑀) ↔ (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1))))))
1915, 18mpbid 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ (((𝑉‘0) = (-π + 𝑋) ∧ (𝑉𝑀) = (π + 𝑋)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑉𝑖) < (𝑉‘(𝑖 + 1)))))
2019simpld 474 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)))
21 elmapi 7765 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑉 ∈ (ℝ ↑𝑚 (0...𝑀)) → 𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ)
22 frn 5966 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑉:(0...𝑀)⟶ℝ → ran 𝑉 ⊆ ℝ)
2320, 21, 223syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ ℝ)
24 fourierdlem85.x . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 ∈ ran 𝑉)
2523, 24sseldd 3569 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
26 fourierdlem85.q . . . . . . . . . . . 12 𝑄 = (𝑖 ∈ (0...𝑀) ↦ ((𝑉𝑖) − 𝑋))
2714, 13, 25, 16, 11, 12, 15, 26fourierdlem14 39014 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑄 ∈ (𝑂𝑀))
2811, 12, 27fourierdlem15 39015 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑄:(0...𝑀)⟶(-π[,]π))
2928adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑄:(0...𝑀)⟶(-π[,]π))
3029adantr 480 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑄:(0...𝑀)⟶(-π[,]π))
31 simplr 788 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑖 ∈ (0..^𝑀))
328, 10, 30, 31fourierdlem8 39008 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ (-π[,]π))
33 ioossicc 12130 . . . . . . . . 9 ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1)))
3433sseli 3564 . . . . . . . 8 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) → 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))))
3534adantl 481 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))))
3632, 35sseldd 3569 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑠 ∈ (-π[,]π))
37 fourierdlem85.f . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹:ℝ⟶ℝ)
38 ioossre 12106 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋(,)+∞) ⊆ ℝ
3938a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑋(,)+∞) ⊆ ℝ)
4037, 39fssresd 5984 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)):(𝑋(,)+∞)⟶ℝ)
41 ax-resscn 9872 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ⊆ ℂ
4239, 41syl6ss 3580 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑋(,)+∞) ⊆ ℂ)
43 eqid 2610 . . . . . . . . . . . . 13 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
44 pnfxr 9971 . . . . . . . . . . . . . 14 +∞ ∈ ℝ*
4544a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
4625ltpnfd 11831 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 < +∞)
4743, 45, 25, 46lptioo1cn 38713 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ ((limPt‘(TopOpen‘ℂfld))‘(𝑋(,)+∞)))
48 fourierdlem85.y . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑌 ∈ ((𝐹 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
4940, 42, 47, 48limcrecl 38696 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
50 fourierdlem85.w . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑊 ∈ 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 39009 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐻:(-π[,]π)⟶ℝ)
5341a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
5452, 53fssd 5970 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐻:(-π[,]π)⟶ℂ)
5554ad2antrr 758 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝐻:(-π[,]π)⟶ℂ)
5655, 36ffvelrnd 6268 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐻𝑠) ∈ ℂ)
57 fourierdlem85.k . . . . . . . . . . 11 𝐾 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ if(𝑠 = 0, 1, (𝑠 / (2 · (sin‘(𝑠 / 2))))))
5857fourierdlem43 39043 . . . . . . . . . 10 𝐾:(-π[,]π)⟶ℝ
5958a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝐾:(-π[,]π)⟶ℝ)
6059, 36ffvelrnd 6268 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐾𝑠) ∈ ℝ)
6160recnd 9947 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝐾𝑠) ∈ ℂ)
6256, 61mulcld 9939 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)) ∈ ℂ)
63 fourierdlem85.u . . . . . . 7 𝑈 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
6463fvmpt2 6200 . . . . . 6 ((𝑠 ∈ (-π[,]π) ∧ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)) ∈ ℂ) → (𝑈𝑠) = ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
6536, 62, 64syl2anc 691 . . . . 5 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈𝑠) = ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
6665, 62eqeltrd 2688 . . . 4 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑈𝑠) ∈ ℂ)
67 fourierdlem85.n . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
68 fourierdlem85.s . . . . . . . . . 10 𝑆 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝑠)))
6967, 68fourierdlem18 39018 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ))
70 cncff 22504 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ) → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
7169, 70syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
7271adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
7372adantr 480 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → 𝑆:(-π[,]π)⟶ℝ)
7473, 36ffvelrnd 6268 . . . . 5 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑆𝑠) ∈ ℝ)
7574recnd 9947 . . . 4 (((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) ∧ 𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) → (𝑆𝑠) ∈ ℂ)
76 eqid 2610 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠))
77 eqid 2610 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠))
78 eqid 2610 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠)))
79 fourierdlem85.r . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑅 ∈ ((𝐹 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑉𝑖)))
80 fourierdlem85.i . . . . . . . 8 𝐼 = (ℝ D 𝐹)
81 fourierdlem85.ifn . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 ↾ ((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))):((𝑉𝑖)(,)(𝑉‘(𝑖 + 1)))⟶ℂ)
82 fourierdlem85.e . . . . . . . 8 (𝜑𝐸 ∈ ((𝐼 ↾ (𝑋(,)+∞)) lim 𝑋))
83 eqid 2610 . . . . . . . 8 if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) = if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖)))
8425, 16, 37, 24, 48, 50, 51, 12, 15, 79, 26, 11, 80, 81, 82, 83fourierdlem75 39074 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) ∈ ((𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
8552adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐻:(-π[,]π)⟶ℝ)
867a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → -π ∈ ℝ*)
879a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → π ∈ ℝ*)
88 simpr 476 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0..^𝑀))
8986, 87, 29, 88fourierdlem8 39008 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄𝑖)[,](𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ (-π[,]π))
9033, 89syl5ss 3579 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ⊆ (-π[,]π))
9185, 90feqresmpt 6160 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)))
9291oveq1d 6564 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐻 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
9384, 92eleqtrd 2690 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐻𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
94 limcresi 23455 . . . . . . . 8 (𝐾 lim (𝑄𝑖)) ⊆ ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖))
95 ssid 3587 . . . . . . . . . . . 12 ℂ ⊆ ℂ
96 cncfss 22510 . . . . . . . . . . . 12 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → ((-π[,]π)–cn→ℝ) ⊆ ((-π[,]π)–cn→ℂ))
9741, 95, 96mp2an 704 . . . . . . . . . . 11 ((-π[,]π)–cn→ℝ) ⊆ ((-π[,]π)–cn→ℂ)
9857fourierdlem62 39061 . . . . . . . . . . 11 𝐾 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ)
9997, 98sselii 3565 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℂ)
10099a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐾 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℂ))
101 elfzofz 12354 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
102101adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
10329, 102ffvelrnd 6268 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄𝑖) ∈ (-π[,]π))
104100, 103cnlimci 23459 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄𝑖)) ∈ (𝐾 lim (𝑄𝑖)))
10594, 104sseldi 3566 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
106 cncff 22504 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℂ) → 𝐾:(-π[,]π)⟶ℂ)
10799, 106mp1i 13 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐾:(-π[,]π)⟶ℂ)
108107, 90feqresmpt 6160 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)))
109108oveq1d 6564 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐾 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
110105, 109eleqtrd 2690 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝐾‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝐾𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
11176, 77, 78, 56, 61, 93, 110mullimc 38683 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) lim (𝑄𝑖)))
11265mpteq2dva 4672 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))))
113112oveq1d 6564 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝐻𝑠) · (𝐾𝑠))) lim (𝑄𝑖)))
114111, 113eleqtrrd 2691 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑈𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
115 limcresi 23455 . . . . . 6 (𝑆 lim (𝑄𝑖)) ⊆ ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖))
11669adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑆 ∈ ((-π[,]π)–cn→ℝ))
117116, 103cnlimci 23459 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄𝑖)) ∈ (𝑆 lim (𝑄𝑖)))
118115, 117sseldi 3566 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
11972, 90feqresmpt 6160 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)))
120119oveq1d 6564 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑆 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
121118, 120eleqtrd 2690 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑆‘(𝑄𝑖)) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ (𝑆𝑠)) lim (𝑄𝑖)))
1222, 3, 4, 66, 75, 114, 121mullimc 38683 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((if((𝑉𝑖) = 𝑋, 𝐸, ((𝑅 − if((𝑉𝑖) < 𝑋, 𝑊, 𝑌)) / (𝑄𝑖))) · (𝐾‘(𝑄𝑖))) · (𝑆‘(𝑄𝑖))) ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄𝑖)))
1231, 122syl5eqel 2692 . 2 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄𝑖)))
124 fourierdlem85.g . . . . 5 𝐺 = (𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠)))
125124reseq1i 5313 . . . 4 (𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = ((𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
12690resmptd 5371 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ (-π[,]π) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) = (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))))
127125, 126syl5req 2657 . . 3 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) = (𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))))
128127oveq1d 6564 . 2 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑠 ∈ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↦ ((𝑈𝑠) · (𝑆𝑠))) lim (𝑄𝑖)) = ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
129123, 128eleqtrd 2690 1 ((𝜑𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ((𝐺 ↾ ((𝑄𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1)))) lim (𝑄𝑖)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  {crab 2900   ⊆ wss 3540  ifcif 4036   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  ran crn 5039   ↾ cres 5040  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ↑𝑚 cmap 7744  ℂcc 9813  ℝcr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  +∞cpnf 9950  ℝ*cxr 9952   < clt 9953   − cmin 10145  -cneg 10146   / cdiv 10563  ℕcn 10897  2c2 10947  (,)cioo 12046  [,]cicc 12049  ...cfz 12197  ..^cfzo 12334  sincsin 14633  πcpi 14636  TopOpenctopn 15905  ℂfldccnfld 19567  –cn→ccncf 22487   limℂ climc 23432   D cdv 23433 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893  ax-addf 9894  ax-mulf 9895 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-iin 4458  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-ixp 7795  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-fi 8200  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-ioo 12050  df-ioc 12051  df-ico 12052  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  df-mod 12531  df-seq 12664  df-exp 12723  df-fac 12923  df-bc 12952  df-hash 12980  df-shft 13655  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-limsup 14050  df-clim 14067  df-rlim 14068  df-sum 14265  df-ef 14637  df-sin 14639  df-cos 14640  df-pi 14642  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-ip 15786  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-hom 15793  df-cco 15794  df-rest 15906  df-topn 15907  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-topgen 15927  df-pt 15928  df-prds 15931  df-xrs 15985  df-qtop 15990  df-imas 15991  df-xps 15993  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-mulg 17364  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-fbas 19564  df-fg 19565  df-cnfld 19568  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-topsp 20524  df-cld 20633  df-ntr 20634  df-cls 20635  df-nei 20712  df-lp 20750  df-perf 20751  df-cn 20841  df-cnp 20842  df-t1 20928  df-haus 20929  df-cmp 21000  df-tx 21175  df-hmeo 21368  df-fil 21460  df-fm 21552  df-flim 21553  df-flf 21554  df-xms 21935  df-ms 21936  df-tms 21937  df-cncf 22489  df-limc 23436  df-dv 23437 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator