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Theorem fourierdlem61

Description: Given a differentiable function F , with finite limit of the derivative at A the derived function H has a limit at 0 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem61.a φA
fourierdlem61.b φB
fourierdlem61.altb φA<B
fourierdlem61.f φF:AB
fourierdlem61.y φYFlimA
fourierdlem61.g G=DF
fourierdlem61.domg φdomG=AB
fourierdlem61.e φEGlimA
fourierdlem61.h H=s0BAFA+sYs
fourierdlem61.n N=s0BAFA+sY
fourierdlem61.d D=s0BAs
Assertion fourierdlem61 φEHlim0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem61.a φA
2 fourierdlem61.b φB
3 fourierdlem61.altb φA<B
4 fourierdlem61.f φF:AB
5 fourierdlem61.y φYFlimA
6 fourierdlem61.g G=DF
7 fourierdlem61.domg φdomG=AB
8 fourierdlem61.e φEGlimA
9 fourierdlem61.h H=s0BAFA+sYs
10 fourierdlem61.n N=s0BAFA+sY
11 fourierdlem61.d D=s0BAs
12 0red φ0
13 2 1 resubcld φBA
14 13 rexrd φBA*
15 1 2 posdifd φA<B0<BA
16 3 15 mpbid φ0<BA
17 4 adantr φs0BAF:AB
18 1 rexrd φA*
19 18 adantr φs0BAA*
20 2 rexrd φB*
21 20 adantr φs0BAB*
22 1 adantr φs0BAA
23 elioore s0BAs
24 23 adantl φs0BAs
25 22 24 readdcld φs0BAA+s
26 1 recnd φA
27 26 addridd φA+0=A
28 27 eqcomd φA=A+0
29 28 adantr φs0BAA=A+0
30 0red φs0BA0
31 0xr 0*
32 31 a1i φs0BA0*
33 14 adantr φs0BABA*
34 simpr φs0BAs0BA
35 32 33 34 ioogtlbd φs0BA0<s
36 30 24 22 35 ltadd2dd φs0BAA+0<A+s
37 29 36 eqbrtrd φs0BAA<A+s
38 13 adantr φs0BABA
39 32 33 34 iooltubd φs0BAs<BA
40 24 38 22 39 ltadd2dd φs0BAA+s<A+B-A
41 2 recnd φB
42 26 41 pncan3d φA+B-A=B
43 42 adantr φs0BAA+B-A=B
44 40 43 breqtrd φs0BAA+s<B
45 19 21 25 37 44 eliood φs0BAA+sAB
46 17 45 ffvelcdmd φs0BAFA+s
47 ioossre AB
48 47 a1i φAB
49 ax-resscn
50 48 49 sstrdi φAB
51 eqid TopOpenfld=TopOpenfld
52 51 20 1 3 lptioo1cn φAlimPtTopOpenfldAB
53 4 50 52 5 limcrecl φY
54 53 adantr φs0BAY
55 46 54 resubcld φs0BAFA+sY
56 55 10 fmptd φN:0BA
57 24 11 fmptd φD:0BA
58 10 oveq2i DN=ds0BAFA+sYds
59 58 a1i φDN=ds0BAFA+sYds
60 59 dmeqd φdomN=domds0BAFA+sYds
61 reelprrecn
62 61 a1i φ
63 46 recnd φs0BAFA+s
64 dvfre F:ABABF:domF
65 4 48 64 syl2anc φF:domF
66 6 a1i φG=DF
67 66 feq1d φG:domFF:domF
68 65 67 mpbird φG:domF
69 68 adantr φs0BAG:domF
70 66 eqcomd φDF=G
71 70 dmeqd φdomF=domG
72 71 7 eqtr2d φAB=domF
73 72 adantr φs0BAAB=domF
74 45 73 eleqtrd φs0BAA+sdomF
75 69 74 ffvelcdmd φs0BAGA+s
76 1red φs0BA1
77 4 ffvelcdmda φxABFx
78 77 recnd φxABFx
79 72 feq2d φG:ABG:domF
80 68 79 mpbird φG:AB
81 80 ffvelcdmda φxABGx
82 26 adantr φs0BAA
83 26 adantr φsA
84 0red φs0
85 62 26 dvmptc φdsAds=s0
86 ioossre 0BA
87 86 a1i φ0BA
88 tgioo4 topGenran.=TopOpenfld𝑡
89 iooretop 0BAtopGenran.
90 89 a1i φ0BAtopGenran.
91 62 83 84 85 87 88 51 90 dvmptres φds0BAAds=s0BA0
92 24 recnd φs0BAs
93 recn ss
94 93 adantl φss
95 1red φs1
96 62 dvmptid φdssds=s1
97 62 94 95 96 87 88 51 90 dvmptres φds0BAsds=s0BA1
98 62 82 30 91 92 76 97 dvmptadd φds0BAA+sds=s0BA0+1
99 0p1e1 0+1=1
100 99 mpteq2i s0BA0+1=s0BA1
101 98 100 eqtrdi φds0BAA+sds=s0BA1
102 4 feqmptd φF=xABFx
103 102 eqcomd φxABFx=F
104 103 oveq2d φdxABFxdx=DF
105 80 feqmptd φG=xABGx
106 104 70 105 3eqtrd φdxABFxdx=xABGx
107 fveq2 x=A+sFx=FA+s
108 fveq2 x=A+sGx=GA+s
109 62 62 45 76 78 81 101 106 107 108 dvmptco φds0BAFA+sds=s0BAGA+s1
110 75 recnd φs0BAGA+s
111 110 mulridd φs0BAGA+s1=GA+s
112 111 mpteq2dva φs0BAGA+s1=s0BAGA+s
113 109 112 eqtrd φds0BAFA+sds=s0BAGA+s
114 limccl FlimA
115 114 5 sselid φY
116 115 adantr φs0BAY
117 115 adantr φsY
118 62 115 dvmptc φdsYds=s0
119 62 117 84 118 87 88 51 90 dvmptres φds0BAYds=s0BA0
120 62 63 75 113 116 30 119 dvmptsub φds0BAFA+sYds=s0BAGA+s0
121 110 subid1d φs0BAGA+s0=GA+s
122 121 mpteq2dva φs0BAGA+s0=s0BAGA+s
123 120 122 eqtrd φds0BAFA+sYds=s0BAGA+s
124 123 dmeqd φdomds0BAFA+sYds=doms0BAGA+s
125 75 ralrimiva φs0BAGA+s
126 dmmptg s0BAGA+sdoms0BAGA+s=0BA
127 125 126 syl φdoms0BAGA+s=0BA
128 60 124 127 3eqtrd φdomN=0BA
129 11 a1i φD=s0BAs
130 129 oveq2d φDD=ds0BAsds
131 130 97 eqtrd φDD=s0BA1
132 131 dmeqd φdomD=doms0BA1
133 76 ralrimiva φs0BA1
134 dmmptg s0BA1doms0BA1=0BA
135 133 134 syl φdoms0BA1=0BA
136 132 135 eqtrd φdomD=0BA
137 eqid s0BAFA+s=s0BAFA+s
138 eqid s0BAY=s0BAY
139 eqid s0BAFA+sY=s0BAFA+sY
140 45 adantrr φs0BAA+sAA+sAB
141 eqid s0BAA=s0BAA
142 eqid s0BAs=s0BAs
143 eqid s0BAA+s=s0BAA+s
144 87 49 sstrdi φ0BA
145 12 recnd φ0
146 141 144 26 145 constlimc φAs0BAAlim0
147 144 142 145 idlimc φ0s0BAslim0
148 141 142 143 82 92 146 147 addlimc φA+0s0BAA+slim0
149 28 148 eqeltrd φAs0BAA+slim0
150 102 oveq1d φFlimA=xABFxlimA
151 5 150 eleqtrd φYxABFxlimA
152 simplrr φs0BAA+s=A¬FA+s=YA+s=A
153 22 37 gtned φs0BAA+sA
154 153 neneqd φs0BA¬A+s=A
155 154 adantrr φs0BAA+s=A¬A+s=A
156 155 adantr φs0BAA+s=A¬FA+s=Y¬A+s=A
157 152 156 condan φs0BAA+s=AFA+s=Y
158 140 78 149 151 107 157 limcco φYs0BAFA+slim0
159 138 144 115 145 constlimc φYs0BAYlim0
160 137 138 139 63 116 158 159 sublimc φYYs0BAFA+sYlim0
161 115 subidd φYY=0
162 10 eqcomi s0BAFA+sY=N
163 162 oveq1i s0BAFA+sYlim0=Nlim0
164 163 a1i φs0BAFA+sYlim0=Nlim0
165 160 161 164 3eltr3d φ0Nlim0
166 144 11 145 idlimc φ0Dlim0
167 lbioo ¬00BA
168 167 a1i φ¬00BA
169 mptresid I0BA=s0BAs
170 129 169 eqtr4di φD=I0BA
171 170 rneqd φranD=ranI0BA
172 rnresi ranI0BA=0BA
173 171 172 eqtr2di φ0BA=ranD
174 168 173 neleqtrd φ¬0ranD
175 0ne1 01
176 175 neii ¬0=1
177 elsng 0010=1
178 12 177 syl φ010=1
179 176 178 mtbiri φ¬01
180 131 rneqd φranD=rans0BA1
181 eqid s0BA1=s0BA1
182 31 a1i φ0*
183 ioon0 0*BA*0BA0<BA
184 182 14 183 syl2anc φ0BA0<BA
185 16 184 mpbird φ0BA
186 181 185 rnmptc φrans0BA1=1
187 180 186 eqtr2d φ1=ranD
188 179 187 neleqtrd φ¬0ranD
189 81 recnd φxABGx
190 105 oveq1d φGlimA=xABGxlimA
191 8 190 eleqtrd φExABGxlimA
192 simplrr φs0BAA+s=A¬GA+s=EA+s=A
193 155 adantr φs0BAA+s=A¬GA+s=E¬A+s=A
194 192 193 condan φs0BAA+s=AGA+s=E
195 140 189 149 191 108 194 limcco φEs0BAGA+slim0
196 110 div1d φs0BAGA+s1=GA+s
197 58 123 eqtrid φDN=s0BAGA+s
198 197 adantr φs0BADN=s0BAGA+s
199 198 fveq1d φs0BANs=s0BAGA+ss
200 fvmpt4 s0BAGA+ss0BAGA+ss=GA+s
201 34 75 200 syl2anc φs0BAs0BAGA+ss=GA+s
202 199 201 eqtr2d φs0BAGA+s=Ns
203 131 fveq1d φDs=s0BA1s
204 203 adantr φs0BADs=s0BA1s
205 fvmpt4 s0BA1s0BA1s=1
206 34 76 205 syl2anc φs0BAs0BA1s=1
207 204 206 eqtr2d φs0BA1=Ds
208 202 207 oveq12d φs0BAGA+s1=NsDs
209 196 208 eqtr3d φs0BAGA+s=NsDs
210 209 mpteq2dva φs0BAGA+s=s0BANsDs
211 210 oveq1d φs0BAGA+slim0=s0BANsDslim0
212 195 211 eleqtrd φEs0BANsDslim0
213 12 14 16 56 57 128 136 165 166 174 188 212 lhop1 φEs0BANsDslim0
214 10 fvmpt2 s0BAFA+sYNs=FA+sY
215 34 55 214 syl2anc φs0BANs=FA+sY
216 11 fvmpt2 s0BAs0BADs=s
217 34 34 216 syl2anc φs0BADs=s
218 215 217 oveq12d φs0BANsDs=FA+sYs
219 218 mpteq2dva φs0BANsDs=s0BAFA+sYs
220 219 9 eqtr4di φs0BANsDs=H
221 220 oveq1d φs0BANsDslim0=Hlim0
222 213 221 eleqtrd φEHlim0