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Theorem fourierdlem57

Description: The derivative of O . (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem57.f φF:
fourierdlem57.xre φX
fourierdlem57.a φA
fourierdlem57.b φB
fourierdlem57.fdv φFX+AX+B:X+AX+B
fourierdlem57.ab φABππ
fourierdlem57.n0 φ¬0AB
fourierdlem57.c φC
fourierdlem57.o O=sABFX+sC2sins2
Assertion fourierdlem57 φO:ABDO=sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22dsAB2sins2ds=sABcoss2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem57.f φF:
2 fourierdlem57.xre φX
3 fourierdlem57.a φA
4 fourierdlem57.b φB
5 fourierdlem57.fdv φFX+AX+B:X+AX+B
6 fourierdlem57.ab φABππ
7 fourierdlem57.n0 φ¬0AB
8 fourierdlem57.c φC
9 fourierdlem57.o O=sABFX+sC2sins2
10 5 adantr φsABFX+AX+B:X+AX+B
11 2 3 readdcld φX+A
12 11 rexrd φX+A*
13 12 adantr φsABX+A*
14 2 4 readdcld φX+B
15 14 rexrd φX+B*
16 15 adantr φsABX+B*
17 2 adantr φsABX
18 elioore sABs
19 18 adantl φsABs
20 17 19 readdcld φsABX+s
21 3 adantr φsABA
22 21 rexrd φsABA*
23 4 rexrd φB*
24 23 adantr φsABB*
25 simpr φsABsAB
26 ioogtlb A*B*sABA<s
27 22 24 25 26 syl3anc φsABA<s
28 21 19 17 27 ltadd2dd φsABX+A<X+s
29 4 adantr φsABB
30 iooltub A*B*sABs<B
31 22 24 25 30 syl3anc φsABs<B
32 19 29 17 31 ltadd2dd φsABX+s<X+B
33 13 16 20 28 32 eliood φsABX+sX+AX+B
34 10 33 ffvelcdmd φsABFX+AX+BX+s
35 2re 2
36 35 a1i φsAB2
37 rehalfcl ss2
38 19 37 syl φsABs2
39 38 resincld φsABsins2
40 36 39 remulcld φsAB2sins2
41 34 40 remulcld φsABFX+AX+BX+s2sins2
42 38 recoscld φsABcoss2
43 1 adantr φsABF:
44 43 20 ffvelcdmd φsABFX+s
45 8 adantr φsABC
46 44 45 resubcld φsABFX+sC
47 42 46 remulcld φsABcoss2FX+sC
48 41 47 resubcld φsABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC
49 40 resqcld φsAB2sins22
50 2cnd s2
51 37 recnd ss2
52 51 sincld ssins2
53 50 52 mulcld s2sins2
54 19 53 syl φsAB2sins2
55 2cnd φsAB2
56 19 52 syl φsABsins2
57 2ne0 20
58 57 a1i φsAB20
59 6 sselda φsABsππ
60 eqcom s=00=s
61 60 biimpi s=00=s
62 61 adantl sABs=00=s
63 simpl sABs=0sAB
64 62 63 eqeltrd sABs=00AB
65 64 adantll φsABs=00AB
66 7 ad2antrr φsABs=0¬0AB
67 65 66 pm2.65da φsAB¬s=0
68 67 neqned φsABs0
69 fourierdlem44 sππs0sins20
70 59 68 69 syl2anc φsABsins20
71 55 56 58 70 mulne0d φsAB2sins20
72 2z 2
73 72 a1i φsAB2
74 54 71 73 expne0d φsAB2sins220
75 48 49 74 redivcld φsABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22
76 eqid sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22=sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22
77 75 76 fmptd φsABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22:AB
78 9 a1i φO=sABFX+sC2sins2
79 78 oveq2d φDO=dsABFX+sC2sins2ds
80 reelprrecn
81 80 a1i φ
82 46 recnd φsABFX+sC
83 44 recnd φsABFX+s
84 eqid DFX+AX+B=DFX+AX+B
85 1 2 3 4 84 5 fourierdlem28 φdsABFX+sds=sABFX+AX+BX+s
86 45 recnd φsABC
87 0red φsAB0
88 iooretop ABtopGenran.
89 eqid TopOpenfld=TopOpenfld
90 89 tgioo2 topGenran.=TopOpenfld𝑡
91 88 90 eleqtri ABTopOpenfld𝑡
92 91 a1i φABTopOpenfld𝑡
93 8 recnd φC
94 81 92 93 dvmptconst φdsABCds=sAB0
95 81 83 34 85 86 87 94 dvmptsub φdsABFX+sCds=sABFX+AX+BX+s0
96 34 recnd φsABFX+AX+BX+s
97 96 subid1d φsABFX+AX+BX+s0=FX+AX+BX+s
98 97 mpteq2dva φsABFX+AX+BX+s0=sABFX+AX+BX+s
99 95 98 eqtrd φdsABFX+sCds=sABFX+AX+BX+s
100 eldifsn 2sins202sins22sins20
101 54 71 100 sylanbrc φsAB2sins20
102 recn ss
103 57 a1i s20
104 102 50 103 divrec2d ss2=12s
105 104 eqcomd s12s=s2
106 18 105 syl sAB12s=s2
107 106 fveq2d sABcos12s=coss2
108 halfcn 12
109 108 a1i s12
110 id ss
111 109 110 mulcld s12s
112 111 coscld scos12s
113 18 102 112 3syl sABcos12s
114 107 113 eqeltrrd sABcoss2
115 114 adantl φsABcoss2
116 ioossre AB
117 resmpt ABs2sins2AB=sAB2sins2
118 116 117 ax-mp s2sins2AB=sAB2sins2
119 118 eqcomi sAB2sins2=s2sins2AB
120 119 oveq2i dsAB2sins2ds=Ds2sins2AB
121 ax-resscn
122 eqid s2sins2=s2sins2
123 122 53 fmpti s2sins2:
124 ssid
125 89 90 dvres s2sins2:ABDs2sins2AB=ds2sins2dsinttopGenran.AB
126 121 123 124 116 125 mp4an Ds2sins2AB=ds2sins2dsinttopGenran.AB
127 resmpt s2sin12s=s2sin12s
128 121 127 ax-mp s2sin12s=s2sin12s
129 105 fveq2d ssin12s=sins2
130 129 oveq2d s2sin12s=2sins2
131 130 mpteq2ia s2sin12s=s2sins2
132 128 131 eqtr2i s2sins2=s2sin12s
133 132 oveq2i ds2sins2ds=Ds2sin12s
134 ioontr inttopGenran.AB=AB
135 133 134 reseq12i ds2sins2dsinttopGenran.AB=s2sin12sAB
136 eqid s2sin12s=s2sin12s
137 2cnd s2
138 111 sincld ssin12s
139 137 138 mulcld s2sin12s
140 136 139 fmpti s2sin12s:
141 ssid
142 dmmptg s212cos12sdoms212cos12s=
143 2cn 2
144 143 108 mulcli 212
145 144 a1i s212
146 145 112 mulcld s212cos12s
147 142 146 mprg doms212cos12s=
148 121 147 sseqtrri doms212cos12s
149 dvasinbx 212ds2sin12sds=s212cos12s
150 143 108 149 mp2an ds2sin12sds=s212cos12s
151 150 dmeqi domds2sin12sds=doms212cos12s
152 148 151 sseqtrri domds2sin12sds
153 dvres3 s2sin12s:domds2sin12sdsDs2sin12s=ds2sin12sds
154 80 140 141 152 153 mp4an Ds2sin12s=ds2sin12sds
155 154 reseq1i s2sin12sAB=ds2sin12sdsAB
156 150 reseq1i ds2sin12sds=s212cos12s
157 156 reseq1i ds2sin12sdsAB=s212cos12sAB
158 resabs1 ABs212cos12sAB=s212cos12sAB
159 116 158 ax-mp s212cos12sAB=s212cos12sAB
160 ioosscn AB
161 resmpt ABs212cos12sAB=sAB212cos12s
162 160 161 ax-mp s212cos12sAB=sAB212cos12s
163 157 159 162 3eqtri ds2sin12sdsAB=sAB212cos12s
164 135 155 163 3eqtri ds2sins2dsinttopGenran.AB=sAB212cos12s
165 120 126 164 3eqtri dsAB2sins2ds=sAB212cos12s
166 143 57 recidi 212=1
167 166 oveq1i 212cos12s=1cos12s
168 167 a1i sAB212cos12s=1cos12s
169 113 mullidd sAB1cos12s=cos12s
170 168 169 107 3eqtrd sAB212cos12s=coss2
171 170 mpteq2ia sAB212cos12s=sABcoss2
172 165 171 eqtri dsAB2sins2ds=sABcoss2
173 172 a1i φdsAB2sins2ds=sABcoss2
174 81 82 34 99 101 115 173 dvmptdiv φdsABFX+sC2sins2ds=sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22
175 79 174 eqtrd φDO=sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22
176 175 feq1d φO:ABsABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22:AB
177 77 176 mpbird φO:AB
178 177 175 jca φO:ABDO=sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22
179 178 172 pm3.2i φO:ABDO=sABFX+AX+BX+s2sins2coss2FX+sC2sins22dsAB2sins2ds=sABcoss2