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Theorem fourierdlem113

Description: Fourier series convergence for periodic, piecewise smooth functions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem113.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
fourierdlem113.t ⊢ T = 2 ⁢ π
fourierdlem113.per ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + T = F ⁡ x
fourierdlem113.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
fourierdlem113.l ⊢ φ → L ∈ F ↾ −∞ X lim ℂ X
fourierdlem113.r ⊢ φ → R ∈ F ↾ X +∞ lim ℂ X
fourierdlem113.p ⊢ P = n ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … n | p ⁡ 0 = − π ∧ p ⁡ n = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ n p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem113.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
fourierdlem113.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
fourierdlem113.dvcn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
fourierdlem113.dvlb ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i ≠ ∅
fourierdlem113.dvub ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1 ≠ ∅
fourierdlem113.a ⊢ A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ − π π F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
fourierdlem113.b ⊢ B = n ∈ ℕ ⟼ ∫ − π π F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
fourierdlem113.15 ⊢ S = n ∈ ℕ ⟼ A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
fourierdlem113.e ⊢ E = x ∈ ℝ ⟼ x + π − x T ⁢ T
fourierdlem113.exq ⊢ φ → E ⁡ X ∈ ran ⁡ Q
Assertion fourierdlem113 ⊢ φ → seq 1 + S ⇝ L + R 2 − A ⁡ 0 2 ∧ A ⁡ 0 2 + ∑ n ∈ ℕ A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = L + R 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem113.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
2 fourierdlem113.t ⊢ T = 2 ⁢ π
3 fourierdlem113.per ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + T = F ⁡ x
4 fourierdlem113.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
5 fourierdlem113.l ⊢ φ → L ∈ F ↾ −∞ X lim ℂ X
6 fourierdlem113.r ⊢ φ → R ∈ F ↾ X +∞ lim ℂ X
7 fourierdlem113.p ⊢ P = n ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … n | p ⁡ 0 = − π ∧ p ⁡ n = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ n p ⁡ i < p ⁡ i + 1
8 fourierdlem113.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
9 fourierdlem113.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
10 fourierdlem113.dvcn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
11 fourierdlem113.dvlb ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i ≠ ∅
12 fourierdlem113.dvub ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1 ≠ ∅
13 fourierdlem113.a ⊢ A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ − π π F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
14 fourierdlem113.b ⊢ B = n ∈ ℕ ⟼ ∫ − π π F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
15 fourierdlem113.15 ⊢ S = n ∈ ℕ ⟼ A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
16 fourierdlem113.e ⊢ E = x ∈ ℝ ⟼ x + π − x T ⁢ T
17 fourierdlem113.exq ⊢ φ → E ⁡ X ∈ ran ⁡ Q
18 oveq1 ⊢ w = y → w mod 2 ⁢ π = y mod 2 ⁢ π
19 18 eqeq1d ⊢ w = y → w mod 2 ⁢ π = 0 ↔ y mod 2 ⁢ π = 0
20 oveq2 ⊢ w = y → k + 1 2 ⁢ w = k + 1 2 ⁢ y
21 20 fveq2d ⊢ w = y → sin ⁡ k + 1 2 ⁢ w = sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y
22 fvoveq1 ⊢ w = y → sin ⁡ w 2 = sin ⁡ y 2
23 22 oveq2d ⊢ w = y → 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ w 2 = 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
24 21 23 oveq12d ⊢ w = y → sin ⁡ k + 1 2 ⁢ w 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ w 2 = sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
25 19 24 ifbieq2d ⊢ w = y → if w mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ w 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ w 2 = if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
26 25 cbvmptv ⊢ w ∈ ℝ ⟼ if w mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ w 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ w 2 = y ∈ ℝ ⟼ if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
27 oveq2 ⊢ k = m → 2 ⁢ k = 2 ⁢ m
28 27 oveq1d ⊢ k = m → 2 ⁢ k + 1 = 2 ⁢ m + 1
29 28 oveq1d ⊢ k = m → 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π = 2 ⁢ m + 1 2 ⁢ π
30 oveq1 ⊢ k = m → k + 1 2 = m + 1 2
31 30 fvoveq1d ⊢ k = m → sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y = sin ⁡ m + 1 2 ⁢ y
32 31 oveq1d ⊢ k = m → sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2 = sin ⁡ m + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
33 29 32 ifeq12d ⊢ k = m → if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2 = if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ m + 1 2 ⁢ π sin ⁡ m + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
34 33 mpteq2dv ⊢ k = m → y ∈ ℝ ⟼ if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2 = y ∈ ℝ ⟼ if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ m + 1 2 ⁢ π sin ⁡ m + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
35 26 34 eqtrid ⊢ k = m → w ∈ ℝ ⟼ if w mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ w 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ w 2 = y ∈ ℝ ⟼ if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ m + 1 2 ⁢ π sin ⁡ m + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
36 35 cbvmptv ⊢ k ∈ ℕ ⟼ w ∈ ℝ ⟼ if w mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ k + 1 2 ⁢ π sin ⁡ k + 1 2 ⁢ w 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ w 2 = m ∈ ℕ ⟼ y ∈ ℝ ⟼ if y mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ m + 1 2 ⁢ π sin ⁡ m + 1 2 ⁢ y 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ y 2
37 oveq1 ⊢ w = y → w + j ⁢ T = y + j ⁢ T
38 37 eleq1d ⊢ w = y → w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
39 38 rexbidv ⊢ w = y → ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
40 39 cbvrabv ⊢ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
41 40 uneq2i ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
42 41 fveq2i ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
43 42 oveq1i ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 = - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1
44 oveq1 ⊢ k = j → k ⁢ T = j ⁢ T
45 44 oveq2d ⊢ k = j → y + k ⁢ T = y + j ⁢ T
46 45 eleq1d ⊢ k = j → y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
47 46 cbvrexvw ⊢ ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
48 47 rabbii ⊢ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
49 48 uneq2i ⊢ - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
50 isoeq5 ⊢ - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
51 49 50 ax-mp ⊢ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
52 51 a1i ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
53 44 oveq2d ⊢ k = j → w + k ⁢ T = w + j ⁢ T
54 53 eleq1d ⊢ k = j → w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
55 54 cbvrexvw ⊢ ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
56 55 rabbii ⊢ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
57 56 uneq2i ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
58 57 fveq2i ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
59 58 oveq1i ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 = - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1
60 59 oveq2i ⊢ 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 = 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1
61 isoeq4 ⊢ 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 = 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
62 60 61 ax-mp ⊢ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
63 62 a1i ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
64 isoeq1 ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
65 52 63 64 3bitrd ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
66 65 cbviotavw ⊢ ι g | g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = ι f | f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ w + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ j ∈ ℤ y + j ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
67 pire ⊢ π ∈ ℝ
68 67 renegcli ⊢ − π ∈ ℝ
69 68 a1i ⊢ φ → − π ∈ ℝ
70 67 a1i ⊢ φ → π ∈ ℝ
71 negpilt0 ⊢ − π < 0
72 71 a1i ⊢ φ → − π < 0
73 pipos ⊢ 0 < π
74 73 a1i ⊢ φ → 0 < π
75 picn ⊢ π ∈ ℂ
76 75 2timesi ⊢ 2 ⁢ π = π + π
77 75 75 subnegi ⊢ π − − π = π + π
78 76 2 77 3eqtr4i ⊢ T = π − − π
79 7 fourierdlem2 ⊢ M ∈ ℕ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = − π ∧ Q ⁡ M = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
80 8 79 syl ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = − π ∧ Q ⁡ M = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
81 9 80 mpbid ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = − π ∧ Q ⁡ M = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
82 81 simpld ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M
83 elmapi ⊢ Q ∈ ℝ 0 … M → Q : 0 … M ⟶ ℝ
84 82 83 syl ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ ℝ
85 fzfid ⊢ φ → 0 … M ∈ Fin
86 rnffi ⊢ Q : 0 … M ⟶ ℝ ∧ 0 … M ∈ Fin → ran ⁡ Q ∈ Fin
87 84 85 86 syl2anc ⊢ φ → ran ⁡ Q ∈ Fin
88 7 8 9 fourierdlem15 ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ − π π
89 88 frnd ⊢ φ → ran ⁡ Q ⊆ − π π
90 81 simprd ⊢ φ → Q ⁡ 0 = − π ∧ Q ⁡ M = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
91 90 simplrd ⊢ φ → Q ⁡ M = π
92 88 ffund ⊢ φ → Fun ⁡ Q
93 8 nnnn0d ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
94 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
95 93 94 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 0
96 eluzfz2 ⊢ M ∈ ℤ ≥ 0 → M ∈ 0 … M
97 95 96 syl ⊢ φ → M ∈ 0 … M
98 88 fdmd ⊢ φ → dom ⁡ Q = 0 … M
99 98 eqcomd ⊢ φ → 0 … M = dom ⁡ Q
100 97 99 eleqtrd ⊢ φ → M ∈ dom ⁡ Q
101 fvelrn ⊢ Fun ⁡ Q ∧ M ∈ dom ⁡ Q → Q ⁡ M ∈ ran ⁡ Q
102 92 100 101 syl2anc ⊢ φ → Q ⁡ M ∈ ran ⁡ Q
103 91 102 eqeltrrd ⊢ φ → π ∈ ran ⁡ Q
104 eqid ⊢ - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
105 isoeq1 ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
106 41 57 49 3eqtr4ri ⊢ - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
107 isoeq5 ⊢ - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q → f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
108 106 107 ax-mp ⊢ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
109 105 108 bitrdi ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q ↔ f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
110 109 cbviotavw ⊢ ι g | g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = ι f | f Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
111 eqid ⊢ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q = w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
112 69 70 72 74 78 87 89 103 16 4 17 104 110 111 fourierdlem51 ⊢ φ → X ∈ ran ⁡ ι g | g Isom < , < 0 … - π + X π + X ∪ w ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ w + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q − 1 - π + X π + X ∪ y ∈ - π + X π + X | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
113 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
114 113 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ℝ ⊆ ℂ
115 ioossre ⊢ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℝ
116 115 a1i ⊢ φ → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℝ
117 1 116 fssresd ⊢ φ → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℝ
118 113 a1i ⊢ φ → ℝ ⊆ ℂ
119 117 118 fssd ⊢ φ → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℂ
120 119 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℂ
121 115 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℝ
122 1 118 fssd ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℂ
123 122 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F : ℝ ⟶ ℂ
124 ssidd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ℝ ⊆ ℝ
125 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld = TopOpen ⁡ ℂ fld
126 tgioo4 ⊢ topGen ⁡ ran ⁡ . = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
127 125 126 dvres ⊢ ℝ ⊆ ℂ ∧ F : ℝ ⟶ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℝ ∧ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℝ → ℝ D F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
128 114 123 124 121 127 syl22anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ℝ D F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
129 128 dmeqd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → dom ⁡ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ = dom ⁡ F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
130 ioontr ⊢ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
131 130 reseq2i ⊢ F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
132 131 dmeqi ⊢ dom ⁡ F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = dom ⁡ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
133 132 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → dom ⁡ F ℝ ′ ↾ int ⁡ topGen ⁡ ran ⁡ . ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = dom ⁡ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
134 cncff ⊢ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℂ
135 fdm ⊢ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℂ → dom ⁡ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
136 10 134 135 3syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → dom ⁡ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
137 129 133 136 3eqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → dom ⁡ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
138 dvcn ⊢ ℝ ⊆ ℂ ∧ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℂ ∧ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℝ ∧ dom ⁡ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
139 114 120 121 137 138 syl31anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
140 121 114 sstrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℂ
141 84 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q : 0 … M ⟶ ℝ
142 fzofzp1 ⊢ i ∈ 0 ..^ M → i + 1 ∈ 0 … M
143 142 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → i + 1 ∈ 0 … M
144 141 143 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ ℝ
145 144 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ ℝ *
146 elfzofz ⊢ i ∈ 0 ..^ M → i ∈ 0 … M
147 146 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → i ∈ 0 … M
148 141 147 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ ℝ
149 81 simprrd ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
150 149 r19.21bi ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
151 125 145 148 150 lptioo1cn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
152 117 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℝ
153 ssidd ⊢ φ → ℝ ⊆ ℝ
154 118 122 153 dvbss ⊢ φ → dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℝ
155 dvfre ⊢ F : ℝ ⟶ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℝ → F ℝ ′ : dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℝ
156 1 153 155 syl2anc ⊢ φ → F ℝ ′ : dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℝ
157 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
158 68 157 67 lttri ⊢ − π < 0 ∧ 0 < π → − π < π
159 71 73 158 mp2an ⊢ − π < π
160 159 a1i ⊢ φ → − π < π
161 90 simplld ⊢ φ → Q ⁡ 0 = − π
162 10 134 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶ ℂ
163 162 140 151 11 125 ellimciota ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ι x | x ∈ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i ∈ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i
164 148 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ ℝ *
165 125 164 144 150 lptioo2cn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
166 162 140 165 12 125 ellimciota ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ι x | x ∈ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1 ∈ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1
167 122 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ → F : ℝ ⟶ ℂ
168 zre ⊢ k ∈ ℤ → k ∈ ℝ
169 168 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ → k ∈ ℝ
170 2pire ⊢ 2 ⁢ π ∈ ℝ
171 170 a1i ⊢ φ → 2 ⁢ π ∈ ℝ
172 2 171 eqeltrid ⊢ φ → T ∈ ℝ
173 172 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ → T ∈ ℝ
174 169 173 remulcld ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ → k ⁢ T ∈ ℝ
175 167 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ ℝ → F : ℝ ⟶ ℂ
176 173 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ ℝ → T ∈ ℝ
177 simplr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ ℝ → k ∈ ℤ
178 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
179 3 ad4ant14 ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ ℝ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + T = F ⁡ x
180 175 176 177 178 179 fperiodmul ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ ℝ → F ⁡ t + k ⁢ T = F ⁡ t
181 eqid ⊢ ℝ D F = ℝ D F
182 167 174 180 181 fperdvper ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ → t + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ F ℝ ′ ⁡ t + k ⁢ T = F ℝ ′ ⁡ t
183 182 an32s ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → t + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ F ℝ ′ ⁡ t + k ⁢ T = F ℝ ′ ⁡ t
184 183 simpld ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → t + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F ℝ ′
185 183 simprd ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → F ℝ ′ ⁡ t + k ⁢ T = F ℝ ′ ⁡ t
186 fveq2 ⊢ j = i → Q ⁡ j = Q ⁡ i
187 fvoveq1 ⊢ j = i → Q ⁡ j + 1 = Q ⁡ i + 1
188 186 187 oveq12d ⊢ j = i → Q ⁡ j Q ⁡ j + 1 = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
189 188 cbvmptv ⊢ j ∈ 0 ..^ M ⟼ Q ⁡ j Q ⁡ j + 1 = i ∈ 0 ..^ M ⟼ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
190 eqid ⊢ t ∈ ℝ ⟼ t + π − t T ⁢ T = t ∈ ℝ ⟼ t + π − t T ⁢ T
191 154 156 69 70 160 78 8 84 161 91 10 163 166 184 185 189 190 fourierdlem71 ⊢ φ → ∃ z ∈ ℝ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
192 191 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ∃ z ∈ ℝ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
193 nfv ⊢ Ⅎ t φ ∧ i ∈ 0 ..^ M
194 nfra1 ⊢ Ⅎ t ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
195 193 194 nfan ⊢ Ⅎ t φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
196 128 131 eqtrdi ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ℝ D F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
197 196 fveq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t = F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ t
198 fvres ⊢ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ t = F ℝ ′ ⁡ t
199 197 198 sylan9eq ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t = F ℝ ′ ⁡ t
200 199 fveq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t = F ℝ ′ ⁡ t
201 200 adantlr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t = F ℝ ′ ⁡ t
202 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
203 ssdmres ⊢ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ ↔ dom ⁡ F ℝ ′ ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 = Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
204 136 203 sylibr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
205 204 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
206 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
207 205 206 sseldd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → t ∈ dom ⁡ F ℝ ′
208 rspa ⊢ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ → F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
209 202 207 208 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ℝ ′ ⁡ t ≤ z
210 201 209 eqbrtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z ∧ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t ≤ z
211 195 210 ralrimia ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z → ∀ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t ≤ z
212 211 ex ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z → ∀ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t ≤ z
213 212 reximdv ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ∃ z ∈ ℝ ∀ t ∈ dom ⁡ F ℝ ′ F ℝ ′ ⁡ t ≤ z → ∃ z ∈ ℝ ∀ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t ≤ z
214 192 213 mpd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ∃ z ∈ ℝ ∀ t ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ℝ ′ ⁡ t ≤ z
215 148 144 152 137 214 ioodvbdlimc1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i ≠ ∅
216 120 140 151 215 125 ellimciota ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ι y | y ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i
217 148 144 152 137 214 ioodvbdlimc2 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1 ≠ ∅
218 120 140 165 217 125 ellimciota ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → ι y | y ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1 ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1
219 resindm ⊢ F ℝ ′ ↾ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ = F ℝ ′ ↾ −∞ X
220 219 a1i ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ = F ℝ ′ ↾ −∞ X
221 inss2 ⊢ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
222 221 a1i ⊢ φ → −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
223 156 222 fssresd ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ : −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℝ
224 220 223 feq1dd ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ −∞ X : −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℝ
225 224 118 fssd ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ −∞ X : −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℂ
226 ioosscn ⊢ −∞ X ⊆ ℂ
227 ssinss1 ⊢ −∞ X ⊆ ℂ → −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ
228 226 227 ax-mp ⊢ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ
229 228 a1i ⊢ φ → −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ
230 3simpb ⊢ φ ∧ x ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → φ ∧ k ∈ ℤ
231 simp2 ⊢ φ ∧ x ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → x ∈ dom ⁡ F ℝ ′
232 167 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ ℝ → F : ℝ ⟶ ℂ
233 173 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ ℝ → T ∈ ℝ
234 simplr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ ℝ → k ∈ ℤ
235 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ ℝ → x ∈ ℝ
236 eleq1w ⊢ x = y → x ∈ ℝ ↔ y ∈ ℝ
237 236 anbi2d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ ℝ ↔ φ ∧ y ∈ ℝ
238 fvoveq1 ⊢ x = y → F ⁡ x + T = F ⁡ y + T
239 fveq2 ⊢ x = y → F ⁡ x = F ⁡ y
240 238 239 eqeq12d ⊢ x = y → F ⁡ x + T = F ⁡ x ↔ F ⁡ y + T = F ⁡ y
241 237 240 imbi12d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + T = F ⁡ x ↔ φ ∧ y ∈ ℝ → F ⁡ y + T = F ⁡ y
242 241 3 chvarvv ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → F ⁡ y + T = F ⁡ y
243 242 ad4ant14 ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ → F ⁡ y + T = F ⁡ y
244 232 233 234 235 243 fperiodmul ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + k ⁢ T = F ⁡ x
245 167 174 244 181 fperdvper ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ ∧ x ∈ dom ⁡ F ℝ ′ → x + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ F ℝ ′ ⁡ x + k ⁢ T = F ℝ ′ ⁡ x
246 230 231 245 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → x + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ F ℝ ′ ⁡ x + k ⁢ T = F ℝ ′ ⁡ x
247 246 simpld ⊢ φ ∧ x ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → x + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F ℝ ′
248 oveq2 ⊢ w = x → π − w = π − x
249 248 fvoveq1d ⊢ w = x → π − w T = π − x T
250 249 oveq1d ⊢ w = x → π − w T ⁢ T = π − x T ⁢ T
251 250 cbvmptv ⊢ w ∈ ℝ ⟼ π − w T ⁢ T = x ∈ ℝ ⟼ π − x T ⁢ T
252 eqid ⊢ x ∈ ℝ ⟼ x + w ∈ ℝ ⟼ π − w T ⁢ T ⁡ x = x ∈ ℝ ⟼ x + w ∈ ℝ ⟼ π − w T ⁢ T ⁡ x
253 69 70 160 78 247 4 251 252 7 8 9 204 fourierdlem41 ⊢ φ → ∃ y ∈ ℝ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ ∃ y ∈ ℝ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
254 253 simpld ⊢ φ → ∃ y ∈ ℝ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
255 125 cnfldtop ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ∈ Top
256 mnfxr ⊢ −∞ ∈ ℝ *
257 rexr ⊢ y ∈ ℝ → y ∈ ℝ *
258 257 mnfled ⊢ y ∈ ℝ → −∞ ≤ y
259 iooss1 ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ −∞ ≤ y → y X ⊆ −∞ X
260 256 258 259 sylancr ⊢ y ∈ ℝ → y X ⊆ −∞ X
261 260 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → y X ⊆ −∞ X
262 simp3 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
263 261 262 ssind ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → y X ⊆ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
264 unicntop ⊢ ℂ = ⋃ TopOpen ⁡ ℂ fld
265 264 lpss3 ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ∈ Top ∧ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ ∧ y X ⊆ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′ → limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ y X ⊆ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
266 255 228 263 265 mp3an12i ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ y X ⊆ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
267 266 3adant3l ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ y X ⊆ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
268 257 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → y ∈ ℝ *
269 4 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ ℝ
270 simp3l ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → y < X
271 125 268 269 270 lptioo2cn ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ y X
272 267 271 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
273 272 rexlimdv3a ⊢ φ → ∃ y ∈ ℝ y < X ∧ y X ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
274 254 273 mpd ⊢ φ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X ∩ dom ⁡ F ℝ ′
275 246 simprd ⊢ φ ∧ x ∈ dom ⁡ F ℝ ′ ∧ k ∈ ℤ → F ℝ ′ ⁡ x + k ⁢ T = F ℝ ′ ⁡ x
276 oveq2 ⊢ y = x → π − y = π − x
277 276 fvoveq1d ⊢ y = x → π − y T = π − x T
278 277 oveq1d ⊢ y = x → π − y T ⁢ T = π − x T ⁢ T
279 278 cbvmptv ⊢ y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T = x ∈ ℝ ⟼ π − x T ⁢ T
280 id ⊢ z = x → z = x
281 fveq2 ⊢ z = x → y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T ⁡ z = y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T ⁡ x
282 280 281 oveq12d ⊢ z = x → z + y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T ⁡ z = x + y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T ⁡ x
283 282 cbvmptv ⊢ z ∈ ℝ ⟼ z + y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T ⁡ z = x ∈ ℝ ⟼ x + y ∈ ℝ ⟼ π − y T ⁢ T ⁡ x
284 69 70 160 7 78 8 9 154 156 247 275 10 166 4 279 283 fourierdlem49 ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ −∞ X lim ℂ X ≠ ∅
285 225 229 274 284 125 ellimciota ⊢ φ → ι x | x ∈ F ℝ ′ ↾ −∞ X lim ℂ X ∈ F ℝ ′ ↾ −∞ X lim ℂ X
286 resindm ⊢ F ℝ ′ ↾ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ = F ℝ ′ ↾ X +∞
287 286 a1i ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ = F ℝ ′ ↾ X +∞
288 inss2 ⊢ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
289 288 a1i ⊢ φ → X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
290 156 289 fssresd ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ : X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℝ
291 287 290 feq1dd ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ X +∞ : X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℝ
292 291 118 fssd ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ X +∞ : X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⟶ ℂ
293 ioosscn ⊢ X +∞ ⊆ ℂ
294 ssinss1 ⊢ X +∞ ⊆ ℂ → X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ
295 293 294 ax-mp ⊢ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ
296 295 a1i ⊢ φ → X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ
297 253 simprd ⊢ φ → ∃ y ∈ ℝ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
298 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
299 257 pnfged ⊢ y ∈ ℝ → y ≤ +∞
300 iooss2 ⊢ +∞ ∈ ℝ * ∧ y ≤ +∞ → X y ⊆ X +∞
301 298 299 300 sylancr ⊢ y ∈ ℝ → X y ⊆ X +∞
302 301 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X y ⊆ X +∞
303 simp3 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′
304 302 303 ssind ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X y ⊆ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
305 264 lpss3 ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ∈ Top ∧ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ ⊆ ℂ ∧ X y ⊆ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′ → limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X y ⊆ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
306 255 295 304 305 mp3an12i ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X y ⊆ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
307 306 3adant3l ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X y ⊆ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
308 257 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → y ∈ ℝ *
309 4 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ ℝ
310 simp3l ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X < y
311 125 308 309 310 lptioo1cn ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X y
312 307 311 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ ∧ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
313 312 rexlimdv3a ⊢ φ → ∃ y ∈ ℝ X < y ∧ X y ⊆ dom ⁡ F ℝ ′ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
314 297 313 mpd ⊢ φ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞ ∩ dom ⁡ F ℝ ′
315 biid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ w ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ∧ k ∈ ℤ ∧ w = X + k ⁢ T ↔ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ w ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ∧ k ∈ ℤ ∧ w = X + k ⁢ T
316 69 70 160 7 78 8 9 156 247 275 10 163 4 279 283 315 fourierdlem48 ⊢ φ → F ℝ ′ ↾ X +∞ lim ℂ X ≠ ∅
317 292 296 314 316 125 ellimciota ⊢ φ → ι x | x ∈ F ℝ ′ ↾ X +∞ lim ℂ X ∈ F ℝ ′ ↾ X +∞ lim ℂ X
318 fveq2 ⊢ n = k → A ⁡ n = A ⁡ k
319 fvoveq1 ⊢ n = k → cos ⁡ n ⁢ X = cos ⁡ k ⁢ X
320 318 319 oveq12d ⊢ n = k → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X
321 fveq2 ⊢ n = k → B ⁡ n = B ⁡ k
322 fvoveq1 ⊢ n = k → sin ⁡ n ⁢ X = sin ⁡ k ⁢ X
323 321 322 oveq12d ⊢ n = k → B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X
324 320 323 oveq12d ⊢ n = k → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X
325 324 cbvsumv ⊢ ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∑ k = 1 m A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X
326 oveq2 ⊢ j = m → 1 … j = 1 … m
327 326 eqcomd ⊢ j = m → 1 … m = 1 … j
328 327 sumeq1d ⊢ j = m → ∑ k = 1 m A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X = ∑ k = 1 j A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X
329 325 328 eqtr2id ⊢ j = m → ∑ k = 1 j A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X = ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
330 329 oveq2d ⊢ j = m → A ⁡ 0 2 + ∑ k = 1 j A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X = A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
331 330 cbvmptv ⊢ j ∈ ℕ ⟼ A ⁡ 0 2 + ∑ k = 1 j A ⁡ k ⁢ cos ⁡ k ⁢ X + B ⁡ k ⁢ sin ⁡ k ⁢ X = m ∈ ℕ ⟼ A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
332 1 fdmd ⊢ φ → dom ⁡ F = ℝ
333 332 eqimssd ⊢ φ → dom ⁡ F ⊆ ℝ
334 1 ffdmd ⊢ φ → F : dom ⁡ F ⟶ ℝ
335 333 sselda ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F → t ∈ ℝ
336 335 adantr ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → t ∈ ℝ
337 168 adantl ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → k ∈ ℝ
338 173 adantlr ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → T ∈ ℝ
339 337 338 remulcld ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → k ⁢ T ∈ ℝ
340 336 339 readdcld ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → t + k ⁢ T ∈ ℝ
341 332 eqcomd ⊢ φ → ℝ = dom ⁡ F
342 341 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → ℝ = dom ⁡ F
343 340 342 eleqtrd ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → t + k ⁢ T ∈ dom ⁡ F
344 id ⊢ φ ∧ k ∈ ℤ → φ ∧ k ∈ ℤ
345 344 adantlr ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → φ ∧ k ∈ ℤ
346 345 336 180 syl2anc ⊢ φ ∧ t ∈ dom ⁡ F ∧ k ∈ ℤ → F ⁡ t + k ⁢ T = F ⁡ t
347 333 334 69 70 160 78 8 84 161 91 139 216 218 343 346 189 190 fourierdlem71 ⊢ φ → ∃ u ∈ ℝ ∀ t ∈ dom ⁡ F F ⁡ t ≤ u
348 332 raleqdv ⊢ φ → ∀ t ∈ dom ⁡ F F ⁡ t ≤ u ↔ ∀ t ∈ ℝ F ⁡ t ≤ u
349 348 rexbidv ⊢ φ → ∃ u ∈ ℝ ∀ t ∈ dom ⁡ F F ⁡ t ≤ u ↔ ∃ u ∈ ℝ ∀ t ∈ ℝ F ⁡ t ≤ u
350 347 349 mpbid ⊢ φ → ∃ u ∈ ℝ ∀ t ∈ ℝ F ⁡ t ≤ u
351 1 36 7 8 9 43 66 4 112 2 3 139 216 218 10 285 317 5 6 13 14 331 15 350 191 4 fourierdlem112 ⊢ φ → seq 1 + S ⇝ L + R 2 − A ⁡ 0 2 ∧ A ⁡ 0 2 + ∑ n ∈ ℕ A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = L + R 2