Metamath Proof Explorer


Theorem fouriersw

Description: Fourier series convergence, for the square wave function. Where F is discontinuous, the series converges to 0 , the average value of the left and the right limits. Notice that F is an odd function and its Fourier expansion has only sine terms (coefficients for cosine terms are zero). (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fouriersw.t T=2π
fouriersw.f F=xifxmodT<π11
fouriersw.x X
fouriersw.z S=nsin2n1X2n1
fouriersw.y Y=ifXmodπ=00FX
Assertion fouriersw 4πksin2k1X2k1=Yseq1+Sπ4Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fouriersw.t T=2π
2 fouriersw.f F=xifxmodT<π11
3 fouriersw.x X
4 fouriersw.z S=nsin2n1X2n1
5 fouriersw.y Y=ifXmodπ=00FX
6 nnuz =1
7 1zzd 1
8 eqidd knsin2n1X2n1=nsin2n1X2n1
9 oveq2 n=k2n=2k
10 9 oveq1d n=k2n1=2k1
11 10 oveq1d n=k2n1X=2k1X
12 11 fveq2d n=ksin2n1X=sin2k1X
13 12 10 oveq12d n=ksin2n1X2n1=sin2k1X2k1
14 13 adantl kn=ksin2n1X2n1=sin2k1X2k1
15 id kk
16 ovex sin2k1X2k1V
17 16 a1i ksin2k1X2k1V
18 8 14 15 17 fvmptd knsin2n1X2n1k=sin2k1X2k1
19 18 adantl knsin2n1X2n1k=sin2k1X2k1
20 2z 2
21 20 a1i k2
22 nnz kk
23 21 22 zmulcld k2k
24 1zzd k1
25 23 24 zsubcld k2k1
26 25 zcnd k2k1
27 3 recni X
28 27 a1i kX
29 26 28 mulcld k2k1X
30 29 sincld ksin2k1X
31 0red k0
32 2re 2
33 32 a1i k2
34 1red k1
35 33 34 remulcld k21
36 35 34 resubcld k211
37 25 zred k2k1
38 0lt1 0<1
39 2t1e2 21=2
40 39 oveq1i 211=21
41 2m1e1 21=1
42 40 41 eqtr2i 1=211
43 38 42 breqtri 0<211
44 43 a1i k0<211
45 23 zred k2k
46 nnre kk
47 0le2 02
48 47 a1i k02
49 nnge1 k1k
50 34 46 33 48 49 lemul2ad k212k
51 35 45 34 50 lesub1dd k2112k1
52 31 36 37 44 51 ltletrd k0<2k1
53 31 52 gtned k2k10
54 30 26 53 divcld ksin2k1X2k1
55 54 adantl ksin2k1X2k1
56 picn π
57 56 a1i π
58 4cn 4
59 58 a1i 4
60 4ne0 40
61 60 a1i 40
62 57 59 61 divcld π4
63 eqid nif2n04nπsinnX=nif2n04nπsinnX
64 0cnd n0
65 58 a1i n4
66 nncn nn
67 mulcl nπnπ
68 66 56 67 sylancl nnπ
69 56 a1i nπ
70 nnne0 nn0
71 0re 0
72 pipos 0<π
73 71 72 gtneii π0
74 73 a1i nπ0
75 66 69 70 74 mulne0d nnπ0
76 65 68 75 divcld n4nπ
77 27 a1i nX
78 66 77 mulcld nnX
79 78 sincld nsinnX
80 76 79 mulcld n4nπsinnX
81 64 80 ifcld nif2n04nπsinnX
82 63 81 fmpti nif2n04nπsinnX:
83 82 a1i nif2n04nπsinnX:
84 eqidd knif2n04nπsinnX=nif2n04nπsinnX
85 breq2 n=k2n2k
86 oveq1 n=knπ=kπ
87 86 oveq2d n=k4nπ=4kπ
88 oveq1 n=knX=kX
89 88 fveq2d n=ksinnX=sinkX
90 87 89 oveq12d n=k4nπsinnX=4kπsinkX
91 85 90 ifbieq2d n=kif2n04nπsinnX=if2k04kπsinkX
92 91 adantl kn=kif2n04nπsinnX=if2k04kπsinkX
93 c0ex 0V
94 ovex 4kπsinkXV
95 93 94 ifex if2k04kπsinkXV
96 95 a1i kif2k04kπsinkXV
97 84 92 15 96 fvmptd knif2n04nπsinnXk=if2k04kπsinkX
98 97 adantr kk2nif2n04nπsinnXk=if2k04kπsinkX
99 simpr kk2k2
100 simpl kk2k
101 2nn 2
102 nndivdvds k22kk2
103 100 101 102 sylancl kk22kk2
104 99 103 mpbird kk22k
105 104 iftrued kk2if2k04kπsinkX=0
106 98 105 eqtrd kk2nif2n04nπsinnXk=0
107 106 3adant1 kk2nif2n04nπsinnXk=0
108 1re 1
109 108 renegcli 1
110 108 109 ifcli ifxmodT<π11
111 110 a1i xifxmodT<π11
112 2 111 fmpti F:
113 oveq1 x=yxmodT=ymodT
114 113 breq1d x=yxmodT<πymodT<π
115 114 ifbid x=yifxmodT<π11=ifymodT<π11
116 115 cbvmptv xifxmodT<π11=yifymodT<π11
117 2 116 eqtri F=yifymodT<π11
118 117 a1i xF=yifymodT<π11
119 oveq1 y=x+TymodT=x+TmodT
120 pire π
121 32 120 remulcli 2π
122 1 121 eqeltri T
123 122 recni T
124 123 mullidi 1T=T
125 124 eqcomi T=1T
126 125 oveq2i x+T=x+1T
127 126 oveq1i x+TmodT=x+1TmodT
128 119 127 eqtrdi y=x+TymodT=x+1TmodT
129 128 adantl xy=x+TymodT=x+1TmodT
130 simpl xy=x+Tx
131 2pos 0<2
132 32 120 131 72 mulgt0ii 0<2π
133 1 eqcomi 2π=T
134 132 133 breqtri 0<T
135 122 134 elrpii T+
136 135 a1i xy=x+TT+
137 1zzd xy=x+T1
138 modcyc xT+1x+1TmodT=xmodT
139 130 136 137 138 syl3anc xy=x+Tx+1TmodT=xmodT
140 129 139 eqtrd xy=x+TymodT=xmodT
141 140 breq1d xy=x+TymodT<πxmodT<π
142 141 ifbid xy=x+TifymodT<π11=ifxmodT<π11
143 id xx
144 122 a1i xT
145 143 144 readdcld xx+T
146 118 142 145 111 fvmptd xFx+T=ifxmodT<π11
147 2 fvmpt2 xifxmodT<π11Fx=ifxmodT<π11
148 110 147 mpan2 xFx=ifxmodT<π11
149 146 148 eqtr4d xFx+T=Fx
150 eqid Fππ=Fππ
151 snfi 0Fin
152 eldifi xππdomFππxππ
153 0xr 0*
154 153 a1i xππ0<x0*
155 120 rexri π*
156 155 a1i xππ0<xπ*
157 elioore xππx
158 157 adantr xππ0<xx
159 simpr xππ0<x0<x
160 120 renegcli π
161 160 rexri π*
162 iooltub π*π*xππx<π
163 161 155 162 mp3an12 xππx<π
164 163 adantr xππ0<xx<π
165 154 156 158 159 164 eliood xππ0<xx0π
166 negpilt0 π<0
167 160 71 166 ltleii π0
168 iooss1 π*π00πππ
169 161 167 168 mp2an 0πππ
170 169 sseli x0πxππ
171 2 reseq1i F0π=xifxmodT<π110π
172 ioossre 0π
173 resmpt 0πxifxmodT<π110π=x0πifxmodT<π11
174 172 173 ax-mp xifxmodT<π110π=x0πifxmodT<π11
175 elioore x0πx
176 135 a1i x0πT+
177 0red x0π0
178 ioogtlb 0*π*x0π0<x
179 153 155 178 mp3an12 x0π0<x
180 177 175 179 ltled x0π0x
181 120 a1i x0ππ
182 122 a1i x0πT
183 170 163 syl x0πx<π
184 pirp π+
185 2timesgt π+π<2π
186 184 185 ax-mp π<2π
187 186 133 breqtri π<T
188 187 a1i x0ππ<T
189 175 181 182 183 188 lttrd x0πx<T
190 modid xT+0xx<TxmodT=x
191 175 176 180 189 190 syl22anc x0πxmodT=x
192 191 183 eqbrtrd x0πxmodT<π
193 192 iftrued x0πifxmodT<π11=1
194 193 mpteq2ia x0πifxmodT<π11=x0π1
195 171 174 194 3eqtrri x0π1=F0π
196 195 oveq2i dx0π1dx=DF0π
197 reelprrecn
198 197 a1i
199 iooretop 0πtopGenran.
200 eqid TopOpenfld=TopOpenfld
201 200 tgioo2 topGenran.=TopOpenfld𝑡
202 199 201 eleqtri 0πTopOpenfld𝑡
203 202 a1i 0πTopOpenfld𝑡
204 1cnd 1
205 198 203 204 dvmptconst dx0π1dx=x0π0
206 205 mptru dx0π1dx=x0π0
207 ssid
208 ax-resscn
209 fss F:F:
210 112 208 209 mp2an F:
211 dvresioo F:DF0π=F0π
212 207 210 211 mp2an DF0π=F0π
213 196 206 212 3eqtr3i x0π0=F0π
214 213 dmeqi domx0π0=domF0π
215 eqid x0π0=x0π0
216 93 215 dmmpti domx0π0=0π
217 214 216 eqtr3i domF0π=0π
218 ssdmres 0πdomFdomF0π=0π
219 217 218 mpbir 0πdomF
220 219 sseli x0πxdomF
221 170 220 elind x0πxππdomF
222 dmres domFππ=ππdomF
223 221 222 eleqtrrdi x0πxdomFππ
224 165 223 syl xππ0<xxdomFππ
225 224 adantlr xππ¬x=00<xxdomFππ
226 161 a1i xππ¬x=0¬0<xπ*
227 153 a1i xππ¬x=0¬0<x0*
228 157 ad2antrr xππ¬x=0¬0<xx
229 ioogtlb π*π*xπππ<x
230 161 155 229 mp3an12 xπππ<x
231 230 ad2antrr xππ¬x=0¬0<xπ<x
232 0red xππ¬x=0¬0<x0
233 neqne ¬x=0x0
234 233 ad2antlr xππ¬x=0¬0<xx0
235 simpr xππ¬x=0¬0<x¬0<x
236 228 232 234 235 lttri5d xππ¬x=0¬0<xx<0
237 226 227 228 231 236 eliood xππ¬x=0¬0<xxπ0
238 71 120 72 ltleii 0π
239 iooss2 π*0ππ0ππ
240 155 238 239 mp2an π0ππ
241 240 sseli xπ0xππ
242 2 reseq1i Fπ0=xifxmodT<π11π0
243 ioossre π0
244 resmpt π0xifxmodT<π11π0=xπ0ifxmodT<π11
245 243 244 ax-mp xifxmodT<π11π0=xπ0ifxmodT<π11
246 120 a1i xπ0π
247 elioore xπ0x
248 135 a1i xπ0T+
249 247 248 modcld xπ0xmodT
250 247 145 syl xπ0x+T
251 56 2timesi 2π=π+π
252 1 251 eqtri T=π+π
253 252 oveq2i -π+T=π+π+π
254 negpicn π
255 254 56 56 addassi π+π+π=π+π+π
256 255 eqcomi π+π+π=π+π+π
257 56 negidi π+π=0
258 56 254 257 addcomli -π+π=0
259 258 oveq1i π+π+π=0+π
260 56 addlidi 0+π=π
261 259 260 eqtri π+π+π=π
262 253 256 261 3eqtrri π=-π+T
263 262 a1i xπ0π=-π+T
264 160 a1i xπ0π
265 122 a1i xπ0T
266 241 230 syl xπ0π<x
267 264 247 265 266 ltadd1dd xπ0-π+T<x+T
268 263 267 eqbrtrd xπ0π<x+T
269 246 250 268 ltled xπ0πx+T
270 0red xπ00
271 160 122 readdcli -π+T
272 271 a1i xπ0-π+T
273 72 a1i xπ00<π
274 273 262 breqtrdi xπ00<-π+T
275 270 272 250 274 267 lttrd xπ00<x+T
276 270 250 275 ltled xπ00x+T
277 247 recnd xπ0x
278 123 a1i xπ0T
279 277 278 addcomd xπ0x+T=T+x
280 iooltub π*0*xπ0x<0
281 161 153 280 mp3an12 xπ0x<0
282 ltaddneg xTx<0T+x<T
283 247 122 282 sylancl xπ0x<0T+x<T
284 281 283 mpbid xπ0T+x<T
285 279 284 eqbrtrd xπ0x+T<T
286 276 285 jca xπ00x+Tx+T<T
287 modid2 x+TT+x+TmodT=x+T0x+Tx+T<T
288 250 135 287 sylancl xπ0x+TmodT=x+T0x+Tx+T<T
289 286 288 mpbird xπ0x+TmodT=x+T
290 127 a1i xx+TmodT=x+1TmodT
291 135 a1i xT+
292 1zzd x1
293 143 291 292 138 syl3anc xx+1TmodT=xmodT
294 290 293 eqtrd xx+TmodT=xmodT
295 247 294 syl xπ0x+TmodT=xmodT
296 289 295 eqtr3d xπ0x+T=xmodT
297 269 296 breqtrd xπ0πxmodT
298 246 249 297 lensymd xπ0¬xmodT<π
299 298 iffalsed xπ0ifxmodT<π11=1
300 299 mpteq2ia xπ0ifxmodT<π11=xπ01
301 242 245 300 3eqtrri xπ01=Fπ0
302 301 oveq2i dxπ01dx=DFπ0
303 iooretop π0topGenran.
304 303 201 eleqtri π0TopOpenfld𝑡
305 304 a1i π0TopOpenfld𝑡
306 204 negcld 1
307 198 305 306 dvmptconst dxπ01dx=xπ00
308 307 mptru dxπ01dx=xπ00
309 dvresioo F:DFπ0=Fπ0
310 207 210 309 mp2an DFπ0=Fπ0
311 302 308 310 3eqtr3i xπ00=Fπ0
312 311 dmeqi domxπ00=domFπ0
313 eqid xπ00=xπ00
314 93 313 dmmpti domxπ00=π0
315 312 314 eqtr3i domFπ0=π0
316 ssdmres π0domFdomFπ0=π0
317 315 316 mpbir π0domF
318 317 sseli xπ0xdomF
319 241 318 elind xπ0xππdomF
320 319 222 eleqtrrdi xπ0xdomFππ
321 237 320 syl xππ¬x=0¬0<xxdomFππ
322 225 321 pm2.61dan xππ¬x=0xdomFππ
323 152 322 sylan xππdomFππ¬x=0xdomFππ
324 eldifn xππdomFππ¬xdomFππ
325 324 adantr xππdomFππ¬x=0¬xdomFππ
326 323 325 condan xππdomFππx=0
327 velsn x0x=0
328 326 327 sylibr xππdomFππx0
329 328 ssriv ππdomFππ0
330 ssfi 0FinππdomFππ0ππdomFππFin
331 151 329 330 mp2an ππdomFππFin
332 inss1 ππdomFππ
333 222 332 eqsstri domFππππ
334 ioosscn ππ
335 333 334 sstri domFππ
336 335 a1i domFππ
337 dvf F:domF
338 fresin F:domFFππ:domFππ
339 ffdm Fππ:domFππFππ:domFππdomFππdomFππ
340 337 338 339 mp2b Fππ:domFππdomFππdomFππ
341 340 simpli Fππ:domFππ
342 341 a1i Fππ:domFππ
343 161 a1i xdomFππx<0π*
344 153 a1i xdomFππx<00*
345 ioossre ππ
346 333 sseli xdomFππxππ
347 345 346 sselid xdomFππx
348 347 adantr xdomFππx<0x
349 346 230 syl xdomFπππ<x
350 349 adantr xdomFππx<0π<x
351 simpr xdomFππx<0x<0
352 343 344 348 350 351 eliood xdomFππx<0xπ0
353 elun1 xπ0xπ00π
354 352 353 syl xdomFππx<0xπ00π
355 simpl xdomFππ¬x<0xdomFππ
356 0red xdomFππ¬x<00
357 347 adantr xdomFππ¬x<0x
358 simpr xdomFππ¬x<0¬x<0
359 356 357 358 nltled xdomFππ¬x<00x
360 id x=0x=0
361 207 a1i
362 eqid topGenran.=topGenran.
363 210 a1i F:
364 0red 0
365 mnfxr −∞*
366 365 a1i −∞*
367 364 mnfltd −∞<0
368 362 366 364 367 lptioo2 0limPttopGenran.−∞0
369 incom −∞0=−∞0
370 ioossre −∞0
371 df-ss −∞0−∞0=−∞0
372 370 371 mpbi −∞0=−∞0
373 369 372 eqtr2i −∞0=−∞0
374 373 fveq2i limPttopGenran.−∞0=limPttopGenran.−∞0
375 368 374 eleqtrdi 0limPttopGenran.−∞0
376 pnfxr +∞*
377 376 a1i +∞*
378 364 ltpnfd 0<+∞
379 362 364 377 378 lptioo1 0limPttopGenran.0+∞
380 incom 0+∞=0+∞
381 ioossre 0+∞
382 df-ss 0+∞0+∞=0+∞
383 381 382 mpbi 0+∞=0+∞
384 380 383 eqtr2i 0+∞=0+∞
385 384 fveq2i limPttopGenran.0+∞=limPttopGenran.0+∞
386 379 385 eleqtrdi 0limPttopGenran.0+∞
387 eqid xπ01=xπ01
388 mnfle π*−∞π
389 161 388 ax-mp −∞π
390 iooss1 −∞*−∞ππ0−∞0
391 365 389 390 mp2an π0−∞0
392 391 a1i π0−∞0
393 ioosscn −∞0
394 392 393 sstrdi π0
395 0cnd 0
396 387 394 306 395 constlimc 1xπ01lim0
397 resabs1 π0−∞0F−∞0π0=Fπ0
398 391 397 ax-mp F−∞0π0=Fπ0
399 301 398 eqtr4i xπ01=F−∞0π0
400 399 oveq1i xπ01lim0=F−∞0π0lim0
401 fssres F:−∞0F−∞0:−∞0
402 210 370 401 mp2an F−∞0:−∞0
403 402 a1i F−∞0:−∞0
404 393 a1i −∞0
405 eqid TopOpenfld𝑡−∞00=TopOpenfld𝑡−∞00
406 0le0 00
407 elioc2 π*00π00π<000
408 161 71 407 mp2an 0π00π<000
409 71 166 406 408 mpbir3an 0π0
410 200 cnfldtop TopOpenfldTop
411 ovex −∞0V
412 resttop TopOpenfldTop−∞0VTopOpenfld𝑡−∞0Top
413 410 411 412 mp2an TopOpenfld𝑡−∞0Top
414 161 a1i π*
415 eqid topGenran.𝑡−∞0=topGenran.𝑡−∞0
416 389 a1i −∞π
417 366 414 364 362 415 416 364 iocopn π0topGenran.𝑡−∞0
418 417 mptru π0topGenran.𝑡−∞0
419 201 oveq1i topGenran.𝑡−∞0=TopOpenfld𝑡𝑡−∞0
420 iocssre −∞*0−∞0
421 365 71 420 mp2an −∞0
422 197 elexi V
423 restabs TopOpenfldTop−∞0VTopOpenfld𝑡𝑡−∞0=TopOpenfld𝑡−∞0
424 410 421 422 423 mp3an TopOpenfld𝑡𝑡−∞0=TopOpenfld𝑡−∞0
425 419 424 eqtri topGenran.𝑡−∞0=TopOpenfld𝑡−∞0
426 418 425 eleqtri π0TopOpenfld𝑡−∞0
427 isopn3i TopOpenfld𝑡−∞0Topπ0TopOpenfld𝑡−∞0intTopOpenfld𝑡−∞0π0=π0
428 413 426 427 mp2an intTopOpenfld𝑡−∞0π0=π0
429 mnflt0 −∞<0
430 ioounsn −∞*0*−∞<0−∞00=−∞0
431 365 153 429 430 mp3an −∞00=−∞0
432 431 eqcomi −∞0=−∞00
433 432 oveq2i TopOpenfld𝑡−∞0=TopOpenfld𝑡−∞00
434 433 fveq2i intTopOpenfld𝑡−∞0=intTopOpenfld𝑡−∞00
435 ioounsn π*0*π<0π00=π0
436 161 153 166 435 mp3an π00=π0
437 436 eqcomi π0=π00
438 434 437 fveq12i intTopOpenfld𝑡−∞0π0=intTopOpenfld𝑡−∞00π00
439 428 438 eqtr3i π0=intTopOpenfld𝑡−∞00π00
440 409 439 eleqtri 0intTopOpenfld𝑡−∞00π00
441 440 a1i 0intTopOpenfld𝑡−∞00π00
442 403 392 404 200 405 441 limcres F−∞0π0lim0=F−∞0lim0
443 442 mptru F−∞0π0lim0=F−∞0lim0
444 400 443 eqtri xπ01lim0=F−∞0lim0
445 396 444 eleqtrdi 1F−∞0lim0
446 eqid x0π1=x0π1
447 ioosscn 0π
448 447 a1i 0π
449 446 448 204 395 constlimc 1x0π1lim0
450 ltpnf ππ<+∞
451 xrltle π*+∞*π<+∞π+∞
452 155 376 451 mp2an π<+∞π+∞
453 120 450 452 mp2b π+∞
454 iooss2 +∞*π+∞0π0+∞
455 376 453 454 mp2an 0π0+∞
456 resabs1 0π0+∞F0+∞0π=F0π
457 455 456 ax-mp F0+∞0π=F0π
458 195 457 eqtr4i x0π1=F0+∞0π
459 458 oveq1i x0π1lim0=F0+∞0πlim0
460 fssres F:0+∞F0+∞:0+∞
461 210 381 460 mp2an F0+∞:0+∞
462 461 a1i F0+∞:0+∞
463 455 a1i 0π0+∞
464 ioosscn 0+∞
465 464 a1i 0+∞
466 eqid TopOpenfld𝑡0+∞0=TopOpenfld𝑡0+∞0
467 elico2 0π*00π0000<π
468 71 155 467 mp2an 00π0000<π
469 71 406 72 468 mpbir3an 00π
470 ovex 0+∞V
471 resttop TopOpenfldTop0+∞VTopOpenfld𝑡0+∞Top
472 410 470 471 mp2an TopOpenfld𝑡0+∞Top
473 155 a1i π*
474 eqid topGenran.𝑡0+∞=topGenran.𝑡0+∞
475 453 a1i π+∞
476 364 473 377 362 474 475 icoopn 0πtopGenran.𝑡0+∞
477 476 mptru 0πtopGenran.𝑡0+∞
478 201 oveq1i topGenran.𝑡0+∞=TopOpenfld𝑡𝑡0+∞
479 rge0ssre 0+∞
480 restabs TopOpenfldTop0+∞VTopOpenfld𝑡𝑡0+∞=TopOpenfld𝑡0+∞
481 410 479 422 480 mp3an TopOpenfld𝑡𝑡0+∞=TopOpenfld𝑡0+∞
482 478 481 eqtri topGenran.𝑡0+∞=TopOpenfld𝑡0+∞
483 477 482 eleqtri 0πTopOpenfld𝑡0+∞
484 isopn3i TopOpenfld𝑡0+∞Top0πTopOpenfld𝑡0+∞intTopOpenfld𝑡0+∞0π=0π
485 472 483 484 mp2an intTopOpenfld𝑡0+∞0π=0π
486 0ltpnf 0<+∞
487 snunioo1 0*+∞*0<+∞0+∞0=0+∞
488 153 376 486 487 mp3an 0+∞0=0+∞
489 488 eqcomi 0+∞=0+∞0
490 489 oveq2i TopOpenfld𝑡0+∞=TopOpenfld𝑡0+∞0
491 490 fveq2i intTopOpenfld𝑡0+∞=intTopOpenfld𝑡0+∞0
492 snunioo1 0*π*0<π0π0=0π
493 153 155 72 492 mp3an 0π0=0π
494 493 eqcomi 0π=0π0
495 491 494 fveq12i intTopOpenfld𝑡0+∞0π=intTopOpenfld𝑡0+∞00π0
496 485 495 eqtr3i 0π=intTopOpenfld𝑡0+∞00π0
497 469 496 eleqtri 0intTopOpenfld𝑡0+∞00π0
498 497 a1i 0intTopOpenfld𝑡0+∞00π0
499 462 463 465 200 466 498 limcres F0+∞0πlim0=F0+∞lim0
500 499 mptru F0+∞0πlim0=F0+∞lim0
501 459 500 eqtri x0π1lim0=F0+∞lim0
502 449 501 eleqtrdi 1F0+∞lim0
503 neg1lt0 1<0
504 109 71 108 lttri 1<00<11<1
505 503 38 504 mp2an 1<1
506 109 505 ltneii 11
507 506 a1i 11
508 200 361 362 363 364 375 386 445 502 507 jumpncnp ¬FtopGenran.CnPTopOpenfld0
509 508 mptru ¬FtopGenran.CnPTopOpenfld0
510 208 a1i 0domFππ
511 210 a1i 0domFππF:
512 207 a1i 0domFππ
513 inss2 ππdomFdomF
514 222 513 eqsstri domFππdomF
515 514 sseli 0domFππ0domF
516 201 200 dvcnp2 F:0domFFtopGenran.CnPTopOpenfld0
517 510 511 512 515 516 syl31anc 0domFππFtopGenran.CnPTopOpenfld0
518 509 517 mto ¬0domFππ
519 518 a1i x=0¬0domFππ
520 360 519 eqneltrd x=0¬xdomFππ
521 520 necon2ai xdomFππx0
522 521 adantr xdomFππ¬x<0x0
523 356 357 359 522 leneltd xdomFππ¬x<00<x
524 346 165 sylan xdomFππ0<xx0π
525 elun2 x0πxπ00π
526 524 525 syl xdomFππ0<xxπ00π
527 355 523 526 syl2anc xdomFππ¬x<0xπ00π
528 354 527 pm2.61dan xdomFππxπ00π
529 ovex π0V
530 ovex 0πV
531 529 530 unipr π00π=π00π
532 528 531 eleqtrrdi xdomFππxπ00π
533 532 ssriv domFπππ00π
534 533 a1i domFπππ00π
535 ineq2 x=π0domFππx=domFπππ0
536 retop topGenran.Top
537 ovex DFV
538 537 resex FππV
539 538 dmex domFππV
540 536 539 pm3.2i topGenran.TopdomFππV
541 320 ssriv π0domFππ
542 ssid π0π0
543 303 541 542 3pm3.2i π0topGenran.π0domFπππ0π0
544 restopnb topGenran.TopdomFππVπ0topGenran.π0domFπππ0π0π0topGenran.π0topGenran.𝑡domFππ
545 540 543 544 mp2an π0topGenran.π0topGenran.𝑡domFππ
546 303 545 mpbi π0topGenran.𝑡domFππ
547 inss2 domFπππ0π0
548 541 542 ssini π0domFπππ0
549 547 548 eqssi domFπππ0=π0
550 201 oveq1i topGenran.𝑡domFππ=TopOpenfld𝑡𝑡domFππ
551 333 345 sstri domFππ
552 restabs TopOpenfldTopdomFππVTopOpenfld𝑡𝑡domFππ=TopOpenfld𝑡domFππ
553 410 551 422 552 mp3an TopOpenfld𝑡𝑡domFππ=TopOpenfld𝑡domFππ
554 550 553 eqtr2i TopOpenfld𝑡domFππ=topGenran.𝑡domFππ
555 546 549 554 3eltr4i domFπππ0TopOpenfld𝑡domFππ
556 535 555 eqeltrdi x=π0domFππxTopOpenfld𝑡domFππ
557 556 adantl xπ00πx=π0domFππxTopOpenfld𝑡domFππ
558 neqne ¬x=π0xπ0
559 elprn1 xπ00πxπ0x=0π
560 558 559 sylan2 xπ00π¬x=π0x=0π
561 ineq2 x=0πdomFππx=domFππ0π
562 223 ssriv 0πdomFππ
563 ssid 0π0π
564 199 562 563 3pm3.2i 0πtopGenran.0πdomFππ0π0π
565 restopnb topGenran.TopdomFππV0πtopGenran.0πdomFππ0π0π0πtopGenran.0πtopGenran.𝑡domFππ
566 540 564 565 mp2an 0πtopGenran.0πtopGenran.𝑡domFππ
567 199 566 mpbi 0πtopGenran.𝑡domFππ
568 inss2 domFππ0π0π
569 562 563 ssini 0πdomFππ0π
570 568 569 eqssi domFππ0π=0π
571 567 570 554 3eltr4i domFππ0πTopOpenfld𝑡domFππ
572 561 571 eqeltrdi x=0πdomFππxTopOpenfld𝑡domFππ
573 560 572 syl xπ00π¬x=π0domFππxTopOpenfld𝑡domFππ
574 557 573 pm2.61dan xπ00πdomFππxTopOpenfld𝑡domFππ
575 574 adantl xπ00πdomFππxTopOpenfld𝑡domFππ
576 ssid
577 576 a1i
578 394 395 577 constcncfg xπ00:π0cn
579 578 mptru xπ00:π0cn
580 579 a1i x=π0xπ00:π0cn
581 reseq2 x=π0Fππx=Fπππ0
582 resabs1 π0ππFπππ0=Fπ0
583 240 582 ax-mp Fπππ0=Fπ0
584 583 311 eqtr4i Fπππ0=xπ00
585 581 584 eqtrdi x=π0Fππx=xπ00
586 535 549 eqtrdi x=π0domFππx=π0
587 586 oveq1d x=π0domFππxcn=π0cn
588 580 585 587 3eltr4d x=π0Fππx:domFππxcn
589 588 adantl xπ00πx=π0Fππx:domFππxcn
590 448 395 577 constcncfg x0π0:0πcn
591 590 mptru x0π0:0πcn
592 591 a1i x=0πx0π0:0πcn
593 reseq2 x=0πFππx=Fππ0π
594 resabs1 0πππFππ0π=F0π
595 169 594 ax-mp Fππ0π=F0π
596 595 213 eqtr4i Fππ0π=x0π0
597 593 596 eqtrdi x=0πFππx=x0π0
598 561 570 eqtrdi x=0πdomFππx=0π
599 598 oveq1d x=0πdomFππxcn=0πcn
600 592 597 599 3eltr4d x=0πFππx:domFππxcn
601 560 600 syl xπ00π¬x=π0Fππx:domFππxcn
602 589 601 pm2.61dan xπ00πFππx:domFππxcn
603 602 adantl xπ00πFππx:domFππxcn
604 336 342 534 575 603 cncfuni Fππ:domFππcn
605 604 mptru Fππ:domFππcn
606 oveq1 x=πx+∞=π+∞
607 606 reseq2d x=πFππx+∞=Fπππ+∞
608 iooss2 +∞*π+∞πππ+∞
609 376 453 608 mp2an πππ+∞
610 resabs2 πππ+∞Fπππ+∞=Fππ
611 609 610 ax-mp Fπππ+∞=Fππ
612 607 611 eqtrdi x=πFππx+∞=Fππ
613 id x=πx=π
614 612 613 oveq12d x=πFππx+∞limx=Fππlimπ
615 254 a1i π
616 313 394 395 615 constlimc 0xπ00limπ
617 616 mptru 0xπ00limπ
618 311 oveq1i xπ00limπ=Fπ0limπ
619 337 a1i F:domF
620 160 a1i π
621 153 a1i 0*
622 166 a1i π<0
623 317 a1i π0domF
624 238 a1i 0π
625 619 620 621 622 623 473 624 limcresioolb Fπ0limπ=Fππlimπ
626 625 mptru Fπ0limπ=Fππlimπ
627 618 626 eqtri xπ00limπ=Fππlimπ
628 617 627 eleqtri 0Fππlimπ
629 628 ne0ii Fππlimπ
630 629 a1i x=πFππlimπ
631 614 630 eqnetrd x=πFππx+∞limx
632 631 adantl xππdomFππx=πFππx+∞limx
633 eldifi xππdomFππxππ
634 161 a1i xππ¬x=ππ*
635 155 a1i xππ¬x=ππ*
636 icossre ππ*ππ
637 160 155 636 mp2an ππ
638 637 sseli xππx
639 638 adantr xππ¬x=πx
640 160 a1i xππ¬x=ππ
641 icogelb π*π*xπππx
642 161 155 641 mp3an12 xπππx
643 642 adantr xππ¬x=ππx
644 neqne ¬x=πxπ
645 644 adantl xππ¬x=πxπ
646 640 639 643 645 leneltd xππ¬x=ππ<x
647 icoltub π*π*xππx<π
648 161 155 647 mp3an12 xππx<π
649 648 adantr xππ¬x=πx<π
650 634 635 639 646 649 eliood xππ¬x=πxππ
651 633 650 sylan xππdomFππ¬x=πxππ
652 eldifn xππdomFππ¬xdomFππ
653 652 adantr xππdomFππ¬x=π¬xdomFππ
654 651 653 eldifd xππdomFππ¬x=πxππdomFππ
655 oveq1 x=0x+∞=0+∞
656 655 reseq2d x=0Fππx+∞=Fππ0+∞
657 656 360 oveq12d x=0Fππx+∞limx=Fππ0+∞lim0
658 215 448 395 395 constlimc 0x0π0lim0
659 658 mptru 0x0π0lim0
660 resres Fππ0+∞=Fππ0+∞
661 iooin π*π*0*+∞*ππ0+∞=ifπ00πifπ+∞π+∞
662 161 155 153 376 661 mp4an ππ0+∞=ifπ00πifπ+∞π+∞
663 167 iftruei ifπ00π=0
664 453 iftruei ifπ+∞π+∞=π
665 663 664 oveq12i ifπ00πifπ+∞π+∞=0π
666 662 665 eqtri ππ0+∞=0π
667 666 reseq2i Fππ0+∞=F0π
668 213 eqcomi F0π=x0π0
669 660 667 668 3eqtrri x0π0=Fππ0+∞
670 669 oveq1i x0π0lim0=Fππ0+∞lim0
671 659 670 eleqtri 0Fππ0+∞lim0
672 671 ne0ii Fππ0+∞lim0
673 672 a1i x=0Fππ0+∞lim0
674 657 673 eqnetrd x=0Fππx+∞limx
675 654 326 674 3syl xππdomFππ¬x=πFππx+∞limx
676 632 675 pm2.61dan xππdomFππFππx+∞limx
677 oveq2 x=π−∞x=−∞π
678 677 reseq2d x=πFππ−∞x=Fππ−∞π
679 id x=πx=π
680 678 679 oveq12d x=πFππ−∞xlimx=Fππ−∞πlimπ
681 iooss1 −∞*−∞πππ−∞π
682 365 389 681 mp2an ππ−∞π
683 resabs2 ππ−∞πFππ−∞π=Fππ
684 682 683 ax-mp Fππ−∞π=Fππ
685 684 oveq1i Fππ−∞πlimπ=Fππlimπ
686 680 685 eqtrdi x=πFππ−∞xlimx=Fππlimπ
687 215 448 395 57 constlimc 0x0π0limπ
688 687 mptru 0x0π0limπ
689 213 oveq1i x0π0limπ=F0πlimπ
690 120 a1i π
691 72 a1i 0<π
692 219 a1i 0πdomF
693 167 a1i π0
694 619 621 690 691 692 414 693 limcresiooub F0πlimπ=Fππlimπ
695 694 mptru F0πlimπ=Fππlimπ
696 689 695 eqtri x0π0limπ=Fππlimπ
697 688 696 eleqtri 0Fππlimπ
698 697 ne0ii Fππlimπ
699 698 a1i x=πFππlimπ
700 686 699 eqnetrd x=πFππ−∞xlimx
701 700 adantl xππdomFππx=πFππ−∞xlimx
702 161 a1i xππdomFππ¬x=ππ*
703 155 a1i xππdomFππ¬x=ππ*
704 negpitopissre ππ
705 eldifi xππdomFππxππ
706 704 705 sselid xππdomFππx
707 706 adantr xππdomFππ¬x=πx
708 161 a1i xππdomFπππ*
709 155 a1i xππdomFπππ*
710 iocgtlb π*π*xπππ<x
711 708 709 705 710 syl3anc xππdomFπππ<x
712 711 adantr xππdomFππ¬x=ππ<x
713 120 a1i xππdomFππ¬x=ππ
714 iocleub π*π*xππxπ
715 708 709 705 714 syl3anc xππdomFππxπ
716 715 adantr xππdomFππ¬x=πxπ
717 id π=xπ=x
718 717 eqcomd π=xx=π
719 718 necon3bi ¬x=ππx
720 719 adantl xππdomFππ¬x=ππx
721 707 713 716 720 leneltd xππdomFππ¬x=πx<π
722 702 703 707 712 721 eliood xππdomFππ¬x=πxππ
723 eldifn xππdomFππ¬xdomFππ
724 723 adantr xππdomFππ¬x=π¬xdomFππ
725 722 724 eldifd xππdomFππ¬x=πxππdomFππ
726 oveq2 x=0−∞x=−∞0
727 726 reseq2d x=0Fππ−∞x=Fππ−∞0
728 727 360 oveq12d x=0Fππ−∞xlimx=Fππ−∞0lim0
729 313 394 395 395 constlimc 0xπ00lim0
730 729 mptru 0xπ00lim0
731 resres Fππ−∞0=Fππ−∞0
732 iooin π*π*−∞*0*ππ−∞0=ifπ−∞−∞πifπ0π0
733 161 155 365 153 732 mp4an ππ−∞0=ifπ−∞−∞πifπ0π0
734 mnflt π−∞<π
735 160 734 ax-mp −∞<π
736 xrltnle −∞*π*−∞<π¬π−∞
737 365 161 736 mp2an −∞<π¬π−∞
738 735 737 mpbi ¬π−∞
739 738 iffalsei ifπ−∞−∞π=π
740 xrltnle 0*π*0<π¬π0
741 153 155 740 mp2an 0<π¬π0
742 72 741 mpbi ¬π0
743 742 iffalsei ifπ0π0=0
744 739 743 oveq12i ifπ−∞−∞πifπ0π0=π0
745 733 744 eqtri ππ−∞0=π0
746 745 reseq2i Fππ−∞0=Fπ0
747 311 eqcomi Fπ0=xπ00
748 731 746 747 3eqtrri xπ00=Fππ−∞0
749 748 oveq1i xπ00lim0=Fππ−∞0lim0
750 730 749 eleqtri 0Fππ−∞0lim0
751 750 ne0ii Fππ−∞0lim0
752 751 a1i x=0Fππ−∞0lim0
753 728 752 eqnetrd x=0Fππ−∞xlimx
754 725 326 753 3syl xππdomFππ¬x=πFππ−∞xlimx
755 701 754 pm2.61dan xππdomFππFππ−∞xlimx
756 eqid xXXmodTX1=xXXmodTX1
757 ioosscn XXmodTX
758 757 a1i XmodT0πXXmodTX
759 1cnd XmodT0π1
760 27 a1i XmodT0πX
761 756 758 759 760 constlimc XmodT0π1xXXmodTX1limX
762 ioossioc 0π0π
763 762 sseli XmodT0πXmodT0π
764 763 iftrued XmodT0πifXmodT0π11=1
765 210 a1i XmodT0πF:
766 modcl XT+XmodT
767 3 135 766 mp2an XmodT
768 3 767 resubcli XXmodT
769 768 rexri XXmodT*
770 769 a1i XmodT0πXXmodT*
771 3 a1i XmodT0πX
772 elioore XmodT0πXmodT
773 ioogtlb 0*π*XmodT0π0<XmodT
774 153 155 773 mp3an12 XmodT0π0<XmodT
775 772 774 elrpd XmodT0πXmodT+
776 771 775 ltsubrpd XmodT0πXXmodT<X
777 ioossre XXmodTX
778 777 a1i XmodT0πXXmodTX
779 365 a1i XmodT0π−∞*
780 mnflt XXmodT−∞<XXmodT
781 xrltle −∞*XXmodT*−∞<XXmodT−∞XXmodT
782 365 769 781 mp2an −∞<XXmodT−∞XXmodT
783 768 780 782 mp2b −∞XXmodT
784 783 a1i XmodT0π−∞XXmodT
785 765 770 771 776 778 779 784 limcresiooub XmodT0πFXXmodTXlimX=F−∞XlimX
786 iooltub 0*π*XmodT0πXmodT<π
787 153 155 786 mp3an12 XmodT0πXmodT<π
788 210 a1i XmodT<πF:
789 777 a1i XmodT<πXXmodTX
790 788 789 feqresmpt XmodT<πFXXmodTX=xXXmodTXFx
791 elioore xXXmodTXx
792 791 110 147 sylancl xXXmodTXFx=ifxmodT<π11
793 792 adantl XmodT<πxXXmodTXFx=ifxmodT<π11
794 791 adantl XmodT<πxXXmodTXx
795 135 a1i XmodT<πxXXmodTXT+
796 794 795 modcld XmodT<πxXXmodTXxmodT
797 767 a1i XmodT<πxXXmodTXXmodT
798 120 a1i XmodT<πxXXmodTXπ
799 3 a1i xXXmodTXX
800 135 a1i xXXmodTXT+
801 ioossico XXmodTXXXmodTX
802 801 sseli xXXmodTXxXXmodTX
803 799 800 802 ltmod xXXmodTXxmodT<XmodT
804 803 adantl XmodT<πxXXmodTXxmodT<XmodT
805 simpl XmodT<πxXXmodTXXmodT<π
806 796 797 798 804 805 lttrd XmodT<πxXXmodTXxmodT<π
807 806 iftrued XmodT<πxXXmodTXifxmodT<π11=1
808 793 807 eqtrd XmodT<πxXXmodTXFx=1
809 808 mpteq2dva XmodT<πxXXmodTXFx=xXXmodTX1
810 790 809 eqtrd XmodT<πFXXmodTX=xXXmodTX1
811 787 810 syl XmodT0πFXXmodTX=xXXmodTX1
812 811 oveq1d XmodT0πFXXmodTXlimX=xXXmodTX1limX
813 785 812 eqtr3d XmodT0πF−∞XlimX=xXXmodTX1limX
814 761 764 813 3eltr4d XmodT0πifXmodT0π11F−∞XlimX
815 eqid xXπX1=xXπX1
816 ioossre XπX
817 816 a1i XπX
818 817 208 sstrdi XπX
819 27 a1i X
820 815 818 306 819 constlimc 1xXπX1limX
821 820 mptru 1xXπX1limX
822 821 a1i XmodT=01xXπX1limX
823 id XmodT=0XmodT=0
824 lbioc ¬00π
825 824 a1i XmodT=0¬00π
826 823 825 eqneltrd XmodT=0¬XmodT0π
827 826 iffalsed XmodT=0ifXmodT0π11=1
828 210 a1i XmodT=0F:
829 816 a1i XmodT=0XπX
830 828 829 feqresmpt XmodT=0FXπX=xXπXFx
831 829 sselda XmodT=0xXπXx
832 831 110 147 sylancl XmodT=0xXπXFx=ifxmodT<π11
833 120 a1i XmodT=0xXπXπ
834 135 a1i XmodT=0xXπXT+
835 831 834 modcld XmodT=0xXπXxmodT
836 3 120 resubcli Xπ
837 836 a1i xXπXXπ
838 122 a1i xXπXT
839 837 838 readdcld xXπXX-π+T
840 elioore xXπXx
841 840 838 readdcld xXπXx+T
842 3 a1i xXπXX
843 836 rexri Xπ*
844 843 a1i xXπXXπ*
845 842 rexrd xXπXX*
846 id xXπXxXπX
847 ioogtlb Xπ*X*xXπXXπ<x
848 844 845 846 847 syl3anc xXπXXπ<x
849 837 840 838 848 ltadd1dd xXπXX-π+T<x+T
850 839 841 842 849 ltsub1dd xXπXXπ+T-X<x+T-X
851 850 adantl XmodT=0xXπXXπ+T-X<x+T-X
852 252 oveq2i X-π+T=Xπ+π+π
853 56 56 addcli π+π
854 subadd23 Xππ+πXπ+π+π=X+π+π-π
855 27 56 853 854 mp3an Xπ+π+π=X+π+π-π
856 56 56 pncan3oi π+π-π=π
857 856 oveq2i X+π+π-π=X+π
858 852 855 857 3eqtri X-π+T=X+π
859 858 oveq1i Xπ+T-X=X+π-X
860 pncan2 XπX+π-X=π
861 27 56 860 mp2an X+π-X=π
862 859 861 eqtr2i π=Xπ+T-X
863 862 a1i XmodT=0xXπXπ=Xπ+T-X
864 841 842 resubcld xXπXx+T-X
865 modabs2 x+T-XT+x+T-XmodTmodT=x+T-XmodT
866 864 135 865 sylancl xXπXx+T-XmodTmodT=x+T-XmodT
867 135 a1i xXπXT+
868 0red xXπX0
869 839 842 resubcld xXπXXπ+T-X
870 72 862 breqtri 0<Xπ+T-X
871 870 a1i xXπX0<Xπ+T-X
872 868 869 864 871 850 lttrd xXπX0<x+T-X
873 868 864 872 ltled xXπX0x+T-X
874 842 838 readdcld xXπXX+T
875 iooltub Xπ*X*xXπXx<X
876 844 845 846 875 syl3anc xXπXx<X
877 840 842 838 876 ltadd1dd xXπXx+T<X+T
878 841 874 842 877 ltsub1dd xXπXx+T-X<X+T-X
879 pncan2 XTX+T-X=T
880 27 123 879 mp2an X+T-X=T
881 878 880 breqtrdi xXπXx+T-X<T
882 modid x+T-XT+0x+T-Xx+T-X<Tx+T-XmodT=x+T-X
883 864 867 873 881 882 syl22anc xXπXx+T-XmodT=x+T-X
884 866 883 eqtr2d xXπXx+T-X=x+T-XmodTmodT
885 884 adantl XmodT=0xXπXx+T-X=x+T-XmodTmodT
886 oveq2 XmodT=0x+T-XmodT+XmodT=x+T-XmodT+0
887 886 adantr XmodT=0xXπXx+T-XmodT+XmodT=x+T-XmodT+0
888 864 867 modcld xXπXx+T-XmodT
889 888 recnd xXπXx+T-XmodT
890 889 addridd xXπXx+T-XmodT+0=x+T-XmodT
891 890 adantl XmodT=0xXπXx+T-XmodT+0=x+T-XmodT
892 887 891 eqtr2d XmodT=0xXπXx+T-XmodT=x+T-XmodT+XmodT
893 892 oveq1d XmodT=0xXπXx+T-XmodTmodT=x+T-XmodT+XmodTmodT
894 modaddabs x+T-XXT+x+T-XmodT+XmodTmodT=x+T-X+XmodT
895 864 842 867 894 syl3anc xXπXx+T-XmodT+XmodTmodT=x+T-X+XmodT
896 895 adantl XmodT=0xXπXx+T-XmodT+XmodTmodT=x+T-X+XmodT
897 885 893 896 3eqtrd XmodT=0xXπXx+T-X=x+T-X+XmodT
898 145 recnd xx+T
899 27 a1i xX
900 898 899 npcand xx+T-X+X=x+T
901 124 a1i x1T=T
902 901 oveq2d xx+1T=x+T
903 900 902 eqtr4d xx+T-X+X=x+1T
904 903 oveq1d xx+T-X+XmodT=x+1TmodT
905 840 904 syl xXπXx+T-X+XmodT=x+1TmodT
906 905 adantl XmodT=0xXπXx+T-X+XmodT=x+1TmodT
907 1zzd XmodT=0xXπX1
908 831 834 907 138 syl3anc XmodT=0xXπXx+1TmodT=xmodT
909 897 906 908 3eqtrrd XmodT=0xXπXxmodT=x+T-X
910 851 863 909 3brtr4d XmodT=0xXπXπ<xmodT
911 833 835 910 ltled XmodT=0xXπXπxmodT
912 833 835 911 lensymd XmodT=0xXπX¬xmodT<π
913 912 iffalsed XmodT=0xXπXifxmodT<π11=1
914 832 913 eqtrd XmodT=0xXπXFx=1
915 914 mpteq2dva XmodT=0xXπXFx=xXπX1
916 830 915 eqtr2d XmodT=0xXπX1=FXπX
917 916 oveq1d XmodT=0xXπX1limX=FXπXlimX
918 843 a1i Xπ*
919 3 a1i X
920 ltsubrp Xπ+Xπ<X
921 3 184 920 mp2an Xπ<X
922 921 a1i Xπ<X
923 mnflt Xπ−∞<Xπ
924 xrltle −∞*Xπ*−∞<Xπ−∞Xπ
925 365 843 924 mp2an −∞<Xπ−∞Xπ
926 836 923 925 mp2b −∞Xπ
927 926 a1i −∞Xπ
928 363 918 919 922 817 366 927 limcresiooub FXπXlimX=F−∞XlimX
929 928 mptru FXπXlimX=F−∞XlimX
930 917 929 eqtr2di XmodT=0F−∞XlimX=xXπX1limX
931 822 827 930 3eltr4d XmodT=0ifXmodT0π11F−∞XlimX
932 931 adantl ¬XmodT0πXmodT=0ifXmodT0π11F−∞XlimX
933 155 a1i ¬XmodT0π¬XmodT=0π*
934 122 rexri T*
935 934 a1i ¬XmodT0π¬XmodT=0T*
936 767 rexri XmodT*
937 936 a1i ¬XmodT0π¬XmodT=0XmodT*
938 120 a1i ¬XmodT0π¬XmodT=0π
939 767 a1i ¬XmodT0π¬XmodT=0XmodT
940 pm4.56 ¬XmodT0π¬XmodT=0¬XmodT0πXmodT=0
941 940 biimpi ¬XmodT0π¬XmodT=0¬XmodT0πXmodT=0
942 olc XmodT=0XmodT0πXmodT=0
943 942 adantl XmodT<πXmodT=0XmodT0πXmodT=0
944 153 a1i XmodT<πXmodT00*
945 155 a1i XmodT<πXmodT0π*
946 767 a1i XmodT<πXmodT0XmodT
947 0red XmodT00
948 767 a1i XmodT0XmodT
949 modge0 XT+0XmodT
950 3 135 949 mp2an 0XmodT
951 950 a1i XmodT00XmodT
952 id XmodT0XmodT0
953 947 948 951 952 leneltd XmodT00<XmodT
954 953 adantl XmodT<πXmodT00<XmodT
955 simpl XmodT<πXmodT0XmodT<π
956 944 945 946 954 955 eliood XmodT<πXmodT0XmodT0π
957 956 orcd XmodT<πXmodT0XmodT0πXmodT=0
958 943 957 pm2.61dane XmodT<πXmodT0πXmodT=0
959 941 958 nsyl ¬XmodT0π¬XmodT=0¬XmodT<π
960 938 939 959 nltled ¬XmodT0π¬XmodT=0πXmodT
961 modlt XT+XmodT<T
962 3 135 961 mp2an XmodT<T
963 962 a1i ¬XmodT0π¬XmodT=0XmodT<T
964 933 935 937 960 963 elicod ¬XmodT0π¬XmodT=0XmodTπT
965 eqid xXπX1=xXπX1
966 965 818 204 819 constlimc 1xXπX1limX
967 966 mptru 1xXπX1limX
968 967 a1i XmodT=π1xXπX1limX
969 id XmodT=πXmodT=π
970 ubioc1 0*π*0<ππ0π
971 153 155 72 970 mp3an π0π
972 969 971 eqeltrdi XmodT=πXmodT0π
973 972 iftrued XmodT=πifXmodT0π11=1
974 363 817 feqresmpt FXπX=xXπXFx
975 974 mptru FXπX=xXπXFx
976 840 110 147 sylancl xXπXFx=ifxmodT<π11
977 976 adantl XmodT=πxXπXFx=ifxmodT<π11
978 simpr XmodT=πxXπXxXπX
979 969 eqcomd XmodT=ππ=XmodT
980 979 oveq2d XmodT=πXπ=XXmodT
981 980 oveq1d XmodT=πXπX=XXmodTX
982 981 adantr XmodT=πxXπXXπX=XXmodTX
983 978 982 eleqtrd XmodT=πxXπXxXXmodTX
984 983 803 syl XmodT=πxXπXxmodT<XmodT
985 simpl XmodT=πxXπXXmodT=π
986 984 985 breqtrd XmodT=πxXπXxmodT<π
987 986 iftrued XmodT=πxXπXifxmodT<π11=1
988 977 987 eqtrd XmodT=πxXπXFx=1
989 988 mpteq2dva XmodT=πxXπXFx=xXπX1
990 975 989 eqtr2id XmodT=πxXπX1=FXπX
991 990 oveq1d XmodT=πxXπX1limX=FXπXlimX
992 991 929 eqtr2di XmodT=πF−∞XlimX=xXπX1limX
993 968 973 992 3eltr4d XmodT=πifXmodT0π11F−∞XlimX
994 993 adantl XmodTπTXmodT=πifXmodT0π11F−∞XlimX
995 155 a1i XmodTπT¬XmodT=ππ*
996 934 a1i XmodTπT¬XmodT=πT*
997 767 a1i XmodTπT¬XmodT=πXmodT
998 120 a1i XmodTπT¬XmodT=ππ
999 icogelb π*T*XmodTπTπXmodT
1000 155 934 999 mp3an12 XmodTπTπXmodT
1001 1000 adantr XmodTπT¬XmodT=ππXmodT
1002 neqne ¬XmodT=πXmodTπ
1003 1002 adantl XmodTπT¬XmodT=πXmodTπ
1004 998 997 1001 1003 leneltd XmodTπT¬XmodT=ππ<XmodT
1005 962 a1i XmodTπT¬XmodT=πXmodT<T
1006 995 996 997 1004 1005 eliood XmodTπT¬XmodT=πXmodTπT
1007 eqid xX+π-XmodTX1=xX+π-XmodTX1
1008 ioossre X+π-XmodTX
1009 1008 a1i XmodTπTX+π-XmodTX
1010 1009 208 sstrdi XmodTπTX+π-XmodTX
1011 neg1cn 1
1012 1011 a1i XmodTπT1
1013 27 a1i XmodTπTX
1014 1007 1010 1012 1013 constlimc XmodTπT1xX+π-XmodTX1limX
1015 153 a1i XmodTπT0*
1016 120 a1i XmodTπTπ
1017 936 a1i XmodTπTXmodT*
1018 ioogtlb π*T*XmodTπTπ<XmodT
1019 155 934 1018 mp3an12 XmodTπTπ<XmodT
1020 1015 1016 1017 1019 gtnelioc XmodTπT¬XmodT0π
1021 1020 iffalsed XmodTπTifXmodT0π11=1
1022 1008 a1i X+π-XmodTX
1023 363 1022 feqresmpt FX+π-XmodTX=xX+π-XmodTXFx
1024 1023 mptru FX+π-XmodTX=xX+π-XmodTXFx
1025 elioore xX+π-XmodTXx
1026 1025 110 147 sylancl xX+π-XmodTXFx=ifxmodT<π11
1027 1026 adantl XmodTπTxX+π-XmodTXFx=ifxmodT<π11
1028 120 a1i XmodTπTxX+π-XmodTXπ
1029 135 a1i xX+π-XmodTXT+
1030 1025 1029 modcld xX+π-XmodTXxmodT
1031 1030 adantl XmodTπTxX+π-XmodTXxmodT
1032 3 120 readdcli X+π
1033 1032 recni X+π
1034 1033 a1i xX+π-XmodTXX+π
1035 27 a1i xX+π-XmodTXX
1036 767 recni XmodT
1037 1036 a1i xX+π-XmodTXXmodT
1038 1034 1035 1037 nnncan2d xX+π-XmodTXX+π-XmodT-XXmodT=X+π-X
1039 1038 861 eqtr2di xX+π-XmodTXπ=X+π-XmodT-XXmodT
1040 1032 767 resubcli X+π-XmodT
1041 1040 a1i xX+π-XmodTXX+π-XmodT
1042 768 a1i xX+π-XmodTXXXmodT
1043 1040 rexri X+π-XmodT*
1044 1043 a1i xX+π-XmodTXX+π-XmodT*
1045 3 a1i xX+π-XmodTXX
1046 1045 rexrd xX+π-XmodTXX*
1047 id xX+π-XmodTXxX+π-XmodTX
1048 ioogtlb X+π-XmodT*X*xX+π-XmodTXX+π-XmodT<x
1049 1044 1046 1047 1048 syl3anc xX+π-XmodTXX+π-XmodT<x
1050 1041 1025 1042 1049 ltsub1dd xX+π-XmodTXX+π-XmodT-XXmodT<xXXmodT
1051 1039 1050 eqbrtrd xX+π-XmodTXπ<xXXmodT
1052 1025 recnd xX+π-XmodTXx
1053 sub31 xXXmodTxXXmodT=XmodTXx
1054 1052 1035 1037 1053 syl3anc xX+π-XmodTXxXXmodT=XmodTXx
1055 1051 1054 breqtrd xX+π-XmodTXπ<XmodTXx
1056 1055 adantl π<XmodTxX+π-XmodTXπ<XmodTXx
1057 1045 1025 resubcld xX+π-XmodTXXx
1058 0red xX+π-XmodTX0
1059 iooltub X+π-XmodT*X*xX+π-XmodTXx<X
1060 1044 1046 1047 1059 syl3anc xX+π-XmodTXx<X
1061 1025 1045 posdifd xX+π-XmodTXx<X0<Xx
1062 1060 1061 mpbid xX+π-XmodTX0<Xx
1063 1058 1057 1062 ltled xX+π-XmodTX0Xx
1064 1045 1041 resubcld xX+π-XmodTXXX+π-XmodT
1065 122 a1i xX+π-XmodTXT
1066 1041 1025 1045 1049 ltsub2dd xX+π-XmodTXXx<XX+π-XmodT
1067 sub31 XX+πXmodTXX+π-XmodT=XmodTX+π-X
1068 27 1033 1036 1067 mp3an XX+π-XmodT=XmodTX+π-X
1069 861 oveq2i XmodTX+π-X=XmodTπ
1070 1068 1069 eqtri XX+π-XmodT=XmodTπ
1071 ltsubrp XmodTπ+XmodTπ<XmodT
1072 767 184 1071 mp2an XmodTπ<XmodT
1073 767 120 resubcli XmodTπ
1074 1073 767 122 lttri XmodTπ<XmodTXmodT<TXmodTπ<T
1075 1072 962 1074 mp2an XmodTπ<T
1076 1070 1075 eqbrtri XX+π-XmodT<T
1077 1076 a1i xX+π-XmodTXXX+π-XmodT<T
1078 1057 1064 1065 1066 1077 lttrd xX+π-XmodTXXx<T
1079 modid XxT+0XxXx<TXxmodT=Xx
1080 1057 1029 1063 1078 1079 syl22anc xX+π-XmodTXXxmodT=Xx
1081 1080 oveq2d xX+π-XmodTXXmodTXxmodT=XmodTXx
1082 1081 oveq1d xX+π-XmodTXXmodTXxmodTmodT=XmodTXxmodT
1083 767 a1i xX+π-XmodTXXmodT
1084 1083 1057 resubcld xX+π-XmodTXXmodTXx
1085 120 a1i xX+π-XmodTXπ
1086 1054 1084 eqeltrd xX+π-XmodTXxXXmodT
1087 72 a1i xX+π-XmodTX0<π
1088 1058 1085 1086 1087 1051 lttrd xX+π-XmodTX0<xXXmodT
1089 1088 1054 breqtrd xX+π-XmodTX0<XmodTXx
1090 1058 1084 1089 ltled xX+π-XmodTX0XmodTXx
1091 1045 1042 resubcld xX+π-XmodTXXXXmodT
1092 1025 1045 1042 1060 ltsub1dd xX+π-XmodTXxXXmodT<XXXmodT
1093 nncan XXmodTXXXmodT=XmodT
1094 27 1036 1093 mp2an XXXmodT=XmodT
1095 1094 962 eqbrtri XXXmodT<T
1096 1095 a1i xX+π-XmodTXXXXmodT<T
1097 1086 1091 1065 1092 1096 lttrd xX+π-XmodTXxXXmodT<T
1098 1054 1097 eqbrtrrd xX+π-XmodTXXmodTXx<T
1099 modid XmodTXxT+0XmodTXxXmodTXx<TXmodTXxmodT=XmodTXx
1100 1084 1029 1090 1098 1099 syl22anc xX+π-XmodTXXmodTXxmodT=XmodTXx
1101 1082 1100 eqtr2d xX+π-XmodTXXmodTXx=XmodTXxmodTmodT
1102 modsubmodmod XXxT+XmodTXxmodTmodT=XXxmodT
1103 1045 1057 1029 1102 syl3anc xX+π-XmodTXXmodTXxmodTmodT=XXxmodT
1104 1035 1052 nncand xX+π-XmodTXXXx=x
1105 1104 oveq1d xX+π-XmodTXXXxmodT=xmodT
1106 1101 1103 1105 3eqtrd xX+π-XmodTXXmodTXx=xmodT
1107 1106 adantl π<XmodTxX+π-XmodTXXmodTXx=xmodT
1108 1056 1107 breqtrd π<XmodTxX+π-XmodTXπ<xmodT
1109 1019 1108 sylan XmodTπTxX+π-XmodTXπ<xmodT
1110 1028 1031 1109 ltled XmodTπTxX+π-XmodTXπxmodT
1111 1028 1031 1110 lensymd XmodTπTxX+π-XmodTX¬xmodT<π
1112 1111 iffalsed XmodTπTxX+π-XmodTXifxmodT<π11=1
1113 1027 1112 eqtrd XmodTπTxX+π-XmodTXFx=1
1114 1113 mpteq2dva XmodTπTxX+π-XmodTXFx=xX+π-XmodTX1
1115 1024 1114 eqtr2id XmodTπTxX+π-XmodTX1=FX+π-XmodTX
1116 1115 oveq1d XmodTπTxX+π-XmodTX1limX=FX+π-XmodTXlimX
1117 210 a1i XmodTπTF:
1118 1043 a1i XmodTπTX+π-XmodT*
1119 3 a1i XmodTπTX
1120 elioore XmodTπTXmodT
1121 ltaddsublt XπXmodTπ<XmodTX+π-XmodT<X
1122 1119 1016 1120 1121 syl3anc XmodTπTπ<XmodTX+π-XmodT<X
1123 1019 1122 mpbid XmodTπTX+π-XmodT<X
1124 365 a1i XmodTπT−∞*
1125 mnflt X+π-XmodT−∞<X+π-XmodT
1126 xrltle −∞*X+π-XmodT*−∞<X+π-XmodT−∞X+π-XmodT
1127 365 1043 1126 mp2an −∞<X+π-XmodT−∞X+π-XmodT
1128 1040 1125 1127 mp2b −∞X+π-XmodT
1129 1128 a1i XmodTπT−∞X+π-XmodT
1130 1117 1118 1119 1123 1009 1124 1129 limcresiooub XmodTπTFX+π-XmodTXlimX=F−∞XlimX
1131 1116 1130 eqtr2d XmodTπTF−∞XlimX=xX+π-XmodTX1limX
1132 1014 1021 1131 3eltr4d XmodTπTifXmodT0π11F−∞XlimX
1133 1006 1132 syl XmodTπT¬XmodT=πifXmodT0π11F−∞XlimX
1134 994 1133 pm2.61dan XmodTπTifXmodT0π11F−∞XlimX
1135 964 1134 syl ¬XmodT0π¬XmodT=0ifXmodT0π11F−∞XlimX
1136 932 1135 pm2.61dan ¬XmodT0πifXmodT0π11F−∞XlimX
1137 814 1136 pm2.61i ifXmodT0π11F−∞XlimX
1138 eqid xXX+π-XmodT1=xXX+π-XmodT1
1139 ioossre XX+π-XmodT
1140 1139 a1i XX+π-XmodT
1141 1140 208 sstrdi XX+π-XmodT
1142 1138 1141 204 819 constlimc 1xXX+π-XmodT1limX
1143 1142 mptru 1xXX+π-XmodT1limX
1144 1143 a1i XmodT0π1xXX+π-XmodT1limX
1145 2 a1i XmodT0πF=xifxmodT<π11
1146 oveq1 x=XxmodT=XmodT
1147 1146 breq1d x=XxmodT<πXmodT<π
1148 1147 ifbid x=XifxmodT<π11=ifXmodT<π11
1149 1148 adantl XmodT0πx=XifxmodT<π11=ifXmodT<π11
1150 3 a1i XmodT0πX
1151 108 109 ifcli ifXmodT<π11
1152 1151 a1i XmodT0πifXmodT<π11
1153 1145 1149 1150 1152 fvmptd XmodT0πFX=ifXmodT<π11
1154 icoltub 0*π*XmodT0πXmodT<π
1155 153 155 1154 mp3an12 XmodT0πXmodT<π
1156 1155 iftrued XmodT0πifXmodT<π11=1
1157 1153 1156 eqtrd XmodT0πFX=1
1158 363 1140 feqresmpt FXX+π-XmodT=xXX+π-XmodTFx
1159 1158 mptru FXX+π-XmodT=xXX+π-XmodTFx
1160 elioore xXX+π-XmodTx
1161 1160 110 147 sylancl xXX+π-XmodTFx=ifxmodT<π11
1162 1161 adantl XmodT0πxXX+π-XmodTFx=ifxmodT<π11
1163 3 a1i xXX+π-XmodTX
1164 1160 1163 resubcld xXX+π-XmodTxX
1165 135 a1i xXX+π-XmodTT+
1166 0red xXX+π-XmodT0
1167 1163 rexrd xXX+π-XmodTX*
1168 120 767 resubcli πXmodT
1169 3 1168 readdcli X+π-XmodT
1170 1169 rexri X+π-XmodT*
1171 1170 a1i xXX+π-XmodTX+π-XmodT*
1172 id xXX+π-XmodTxXX+π-XmodT
1173 ioogtlb X*X+π-XmodT*xXX+π-XmodTX<x
1174 1167 1171 1172 1173 syl3anc xXX+π-XmodTX<x
1175 1163 1160 posdifd xXX+π-XmodTX<x0<xX
1176 1174 1175 mpbid xXX+π-XmodT0<xX
1177 1166 1164 1176 ltled xXX+π-XmodT0xX
1178 120 a1i xXX+π-XmodTπ
1179 122 a1i xXX+π-XmodTT
1180 1169 a1i xXX+π-XmodTX+π-XmodT
1181 1180 1163 resubcld xXX+π-XmodTX+πXmodT-X
1182 iooltub X*X+π-XmodT*xXX+π-XmodTx<X+π-XmodT
1183 1167 1171 1172 1182 syl3anc xXX+π-XmodTx<X+π-XmodT
1184 1160 1180 1163 1183 ltsub1dd xXX+π-XmodTxX<X+πXmodT-X
1185 1168 recni πXmodT
1186 pncan2 XπXmodTX+πXmodT-X=πXmodT
1187 27 1185 1186 mp2an X+πXmodT-X=πXmodT
1188 subge02 πXmodT0XmodTπXmodTπ
1189 120 767 1188 mp2an 0XmodTπXmodTπ
1190 950 1189 mpbi πXmodTπ
1191 1187 1190 eqbrtri X+πXmodT-Xπ
1192 1191 a1i xXX+π-XmodTX+πXmodT-Xπ
1193 1164 1181 1178 1184 1192 ltletrd xXX+π-XmodTxX<π
1194 187 a1i xXX+π-XmodTπ<T
1195 1164 1178 1179 1193 1194 lttrd xXX+π-XmodTxX<T
1196 modid xXT+0xXxX<TxXmodT=xX
1197 1164 1165 1177 1195 1196 syl22anc xXX+π-XmodTxXmodT=xX
1198 1197 oveq2d xXX+π-XmodTXmodT+xXmodT=XmodT+x-X
1199 1198 oveq1d xXX+π-XmodTXmodT+xXmodTmodT=XmodT+x-XmodT
1200 767 a1i xXX+π-XmodTXmodT
1201 1200 1164 readdcld xXX+π-XmodTXmodT+x-X
1202 1163 1163 resubcld xXX+π-XmodTXX
1203 1200 1202 readdcld xXX+π-XmodTXmodT+X-X
1204 27 subidi XX=0
1205 1204 oveq2i XmodT+X-X=XmodT+0
1206 1036 addridi XmodT+0=XmodT
1207 1205 1206 eqtr2i XmodT=XmodT+X-X
1208 950 1207 breqtri 0XmodT+X-X
1209 1208 a1i xXX+π-XmodT0XmodT+X-X
1210 1163 1160 1163 1174 ltsub1dd xXX+π-XmodTXX<xX
1211 1202 1164 1200 1210 ltadd2dd xXX+π-XmodTXmodT+X-X<XmodT+x-X
1212 1166 1203 1201 1209 1211 lelttrd xXX+π-XmodT0<XmodT+x-X
1213 1166 1201 1212 ltled xXX+π-XmodT0XmodT+x-X
1214 1164 1181 1200 1184 ltadd2dd xXX+π-XmodTXmodT+x-X<XmodT+X+π-XmodT-X
1215 1187 oveq2i XmodT+X+π-XmodT-X=XmodT+π-XmodT
1216 1036 56 pncan3i XmodT+π-XmodT=π
1217 1215 1216 eqtri XmodT+X+π-XmodT-X=π
1218 1214 1217 breqtrdi xXX+π-XmodTXmodT+x-X<π
1219 1201 1178 1179 1218 1194 lttrd xXX+π-XmodTXmodT+x-X<T
1220 modid XmodT+x-XT+0XmodT+x-XXmodT+x-X<TXmodT+x-XmodT=XmodT+x-X
1221 1201 1165 1213 1219 1220 syl22anc xXX+π-XmodTXmodT+x-XmodT=XmodT+x-X
1222 1199 1221 eqtr2d xXX+π-XmodTXmodT+x-X=XmodT+xXmodTmodT
1223 modaddabs XxXT+XmodT+xXmodTmodT=X+x-XmodT
1224 1163 1164 1165 1223 syl3anc xXX+π-XmodTXmodT+xXmodTmodT=X+x-XmodT
1225 27 a1i xXX+π-XmodTX
1226 1160 recnd xXX+π-XmodTx
1227 1225 1226 pncan3d xXX+π-XmodTX+x-X=x
1228 1227 oveq1d xXX+π-XmodTX+x-XmodT=xmodT
1229 1222 1224 1228 3eqtrrd xXX+π-XmodTxmodT=XmodT+x-X
1230 1229 adantl XmodT<πxXX+π-XmodTxmodT=XmodT+x-X
1231 1218 adantl XmodT<πxXX+π-XmodTXmodT+x-X<π
1232 1230 1231 eqbrtrd XmodT<πxXX+π-XmodTxmodT<π
1233 1155 1232 sylan XmodT0πxXX+π-XmodTxmodT<π
1234 1233 iftrued XmodT0πxXX+π-XmodTifxmodT<π11=1
1235 1162 1234 eqtrd XmodT0πxXX+π-XmodTFx=1
1236 1235 mpteq2dva XmodT0πxXX+π-XmodTFx=xXX+π-XmodT1
1237 1159 1236 eqtr2id XmodT0πxXX+π-XmodT1=FXX+π-XmodT
1238 1237 oveq1d XmodT0πxXX+π-XmodT1limX=FXX+π-XmodTlimX
1239 210 a1i XmodT0πF:
1240 1170 a1i XmodT0πX+π-XmodT*
1241 1168 a1i XmodT0ππXmodT
1242 767 a1i XmodT0πXmodT
1243 120 a1i XmodT0ππ
1244 1242 1243 posdifd XmodT0πXmodT<π0<πXmodT
1245 1155 1244 mpbid XmodT0π0<πXmodT
1246 1241 1245 elrpd XmodT0ππXmodT+
1247 1150 1246 ltaddrpd XmodT0πX<X+π-XmodT
1248 1139 a1i XmodT0πXX+π-XmodT
1249 376 a1i XmodT0π+∞*
1250 ltpnf X+π-XmodTX+π-XmodT<+∞
1251 xrltle X+π-XmodT*+∞*X+π-XmodT<+∞X+π-XmodT+∞
1252 1170 376 1251 mp2an X+π-XmodT<+∞X+π-XmodT+∞
1253 1169 1250 1252 mp2b X+π-XmodT+∞
1254 1253 a1i XmodT0πX+π-XmodT+∞
1255 1239 1150 1240 1247 1248 1249 1254 limcresioolb XmodT0πFXX+π-XmodTlimX=FX+∞limX
1256 1238 1255 eqtr2d XmodT0πFX+∞limX=xXX+π-XmodT1limX
1257 1144 1157 1256 3eltr4d XmodT0πFXFX+∞limX
1258 155 a1i ¬XmodT0ππ*
1259 934 a1i ¬XmodT0πT*
1260 936 a1i ¬XmodT0πXmodT*
1261 153 a1i ¬XmodT0π¬πXmodT0*
1262 155 a1i ¬XmodT0π¬πXmodTπ*
1263 936 a1i ¬XmodT0π¬πXmodTXmodT*
1264 950 a1i ¬XmodT0π¬πXmodT0XmodT
1265 767 a1i ¬πXmodTXmodT
1266 120 a1i ¬πXmodTπ
1267 1265 1266 ltnled ¬πXmodTXmodT<π¬πXmodT
1268 1267 ibir ¬πXmodTXmodT<π
1269 1268 adantl ¬XmodT0π¬πXmodTXmodT<π
1270 1261 1262 1263 1264 1269 elicod ¬XmodT0π¬πXmodTXmodT0π
1271 simpl ¬XmodT0π¬πXmodT¬XmodT0π
1272 1270 1271 condan ¬XmodT0ππXmodT
1273 962 a1i ¬XmodT0πXmodT<T
1274 1258 1259 1260 1272 1273 elicod ¬XmodT0πXmodTπT
1275 eqid xXX+T-XmodT1=xXX+T-XmodT1
1276 ioossre XX+T-XmodT
1277 1276 a1i XX+T-XmodT
1278 1277 208 sstrdi XX+T-XmodT
1279 1275 1278 306 819 constlimc 1xXX+T-XmodT1limX
1280 1279 mptru 1xXX+T-XmodT1limX
1281 1280 a1i XmodTπT1xXX+T-XmodT1limX
1282 1ex 1V
1283 109 elexi 1V
1284 1282 1283 ifex ifXmodT<π11V
1285 1148 2 1284 fvmpt XFX=ifXmodT<π11
1286 3 1285 ax-mp FX=ifXmodT<π11
1287 1286 a1i XmodTπTFX=ifXmodT<π11
1288 120 a1i XmodTπTπ
1289 767 a1i XmodTπTXmodT
1290 1288 1289 1000 lensymd XmodTπT¬XmodT<π
1291 1290 iffalsed XmodTπTifXmodT<π11=1
1292 1287 1291 eqtrd XmodTπTFX=1
1293 363 1277 feqresmpt FXX+T-XmodT=xXX+T-XmodTFx
1294 1293 mptru FXX+T-XmodT=xXX+T-XmodTFx
1295 elioore xXX+T-XmodTx
1296 1295 110 147 sylancl xXX+T-XmodTFx=ifxmodT<π11
1297 1296 adantl XmodTπTxXX+T-XmodTFx=ifxmodT<π11
1298 120 a1i XmodTπTxXX+T-XmodTπ
1299 3 a1i xXX+T-XmodTX
1300 1295 1299 resubcld xXX+T-XmodTxX
1301 135 a1i xXX+T-XmodTT+
1302 0red xXX+T-XmodT0
1303 1299 rexrd xXX+T-XmodTX*
1304 122 767 resubcli TXmodT
1305 3 1304 readdcli X+T-XmodT
1306 1305 rexri X+T-XmodT*
1307 1306 a1i xXX+T-XmodTX+T-XmodT*
1308 id xXX+T-XmodTxXX+T-XmodT
1309 ioogtlb X*X+T-XmodT*xXX+T-XmodTX<x
1310 1303 1307 1308 1309 syl3anc xXX+T-XmodTX<x
1311 1299 1295 posdifd xXX+T-XmodTX<x0<xX
1312 1310 1311 mpbid xXX+T-XmodT0<xX
1313 1302 1300 1312 ltled xXX+T-XmodT0xX
1314 1305 a1i xXX+T-XmodTX+T-XmodT
1315 1314 1299 resubcld xXX+T-XmodTX+TXmodT-X
1316 122 a1i xXX+T-XmodTT
1317 iooltub X*X+T-XmodT*xXX+T-XmodTx<X+T-XmodT
1318 1303 1307 1308 1317 syl3anc xXX+T-XmodTx<X+T-XmodT
1319 1295 1314 1299 1318 ltsub1dd xXX+T-XmodTxX<X+TXmodT-X
1320 1304 recni TXmodT
1321 pncan2 XTXmodTX+TXmodT-X=TXmodT
1322 27 1320 1321 mp2an X+TXmodT-X=TXmodT
1323 subge02 TXmodT0XmodTTXmodTT
1324 122 767 1323 mp2an 0XmodTTXmodTT
1325 950 1324 mpbi TXmodTT
1326 1322 1325 eqbrtri X+TXmodT-XT
1327 1326 a1i xXX+T-XmodTX+TXmodT-XT
1328 1300 1315 1316 1319 1327 ltletrd xXX+T-XmodTxX<T
1329 1300 1301 1313 1328 1196 syl22anc xXX+T-XmodTxXmodT=xX
1330 1329 oveq2d xXX+T-XmodTXmodT+xXmodT=XmodT+x-X
1331 1330 oveq1d xXX+T-XmodTXmodT+xXmodTmodT=XmodT+x-XmodT
1332 readdcl XmodTxXXmodT+x-X
1333 767 1300 1332 sylancr xXX+T-XmodTXmodT+x-X
1334 767 a1i xXX+T-XmodTXmodT
1335 950 a1i xXX+T-XmodT0XmodT
1336 1334 1300 1335 1312 addgegt0d xXX+T-XmodT0<XmodT+x-X
1337 1302 1333 1336 ltled xXX+T-XmodT0XmodT+x-X
1338 1300 1315 1334 1319 ltadd2dd xXX+T-XmodTXmodT+x-X<XmodT+X+T-XmodT-X
1339 1322 oveq2i XmodT+X+T-XmodT-X=XmodT+T-XmodT
1340 1036 123 pncan3i XmodT+T-XmodT=T
1341 1339 1340 eqtri XmodT+X+T-XmodT-X=T
1342 1338 1341 breqtrdi xXX+T-XmodTXmodT+x-X<T
1343 1333 1301 1337 1342 1220 syl22anc xXX+T-XmodTXmodT+x-XmodT=XmodT+x-X
1344 1331 1343 eqtr2d xXX+T-XmodTXmodT+x-X=XmodT+xXmodTmodT
1345 1299 1300 1301 1223 syl3anc xXX+T-XmodTXmodT+xXmodTmodT=X+x-XmodT
1346 27 a1i xXX+T-XmodTX
1347 1295 recnd xXX+T-XmodTx
1348 1346 1347 pncan3d xXX+T-XmodTX+x-X=x
1349 1348 oveq1d xXX+T-XmodTX+x-XmodT=xmodT
1350 1344 1345 1349 3eqtrd xXX+T-XmodTXmodT+x-X=xmodT
1351 1350 adantl XmodTπTxXX+T-XmodTXmodT+x-X=xmodT
1352 1333 adantl XmodTπTxXX+T-XmodTXmodT+x-X
1353 1351 1352 eqeltrrd XmodTπTxXX+T-XmodTxmodT
1354 767 a1i XmodTπTxXX+T-XmodTXmodT
1355 1000 adantr XmodTπTxXX+T-XmodTπXmodT
1356 1300 1312 elrpd xXX+T-XmodTxX+
1357 1334 1356 ltaddrpd xXX+T-XmodTXmodT<XmodT+x-X
1358 1357 adantl XmodTπTxXX+T-XmodTXmodT<XmodT+x-X
1359 1298 1354 1352 1355 1358 lelttrd XmodTπTxXX+T-XmodTπ<XmodT+x-X
1360 1298 1352 1359 ltled XmodTπTxXX+T-XmodTπXmodT+x-X
1361 1360 1351 breqtrd XmodTπTxXX+T-XmodTπxmodT
1362 1298 1353 1361 lensymd XmodTπTxXX+T-XmodT¬xmodT<π
1363 1362 iffalsed XmodTπTxXX+T-XmodTifxmodT<π11=1
1364 1297 1363 eqtrd XmodTπTxXX+T-XmodTFx=1
1365 1364 mpteq2dva XmodTπTxXX+T-XmodTFx=xXX+T-XmodT1
1366 1294 1365 eqtr2id XmodTπTxXX+T-XmodT1=FXX+T-XmodT
1367 1366 oveq1d XmodTπTxXX+T-XmodT1limX=FXX+T-XmodTlimX
1368 210 a1i XmodTπTF:
1369 3 a1i XmodTπTX
1370 1306 a1i XmodTπTX+T-XmodT*
1371 1304 a1i XmodTπTTXmodT
1372 962 a1i XmodTπTXmodT<T
1373 122 a1i XmodTπTT
1374 1289 1373 posdifd XmodTπTXmodT<T0<TXmodT
1375 1372 1374 mpbid XmodTπT0<TXmodT
1376 1371 1375 elrpd XmodTπTTXmodT+
1377 1369 1376 ltaddrpd XmodTπTX<X+T-XmodT
1378 1276 a1i XmodTπTXX+T-XmodT
1379 376 a1i XmodTπT+∞*
1380 ltpnf X+T-XmodTX+T-XmodT<+∞
1381 xrltle X+T-XmodT*+∞*X+T-XmodT<+∞X+T-XmodT+∞
1382 1306 376 1381 mp2an X+T-XmodT<+∞X+T-XmodT+∞
1383 1305 1380 1382 mp2b X+T-XmodT+∞
1384 1383 a1i XmodTπTX+T-XmodT+∞
1385 1368 1369 1370 1377 1378 1379 1384 limcresioolb XmodTπTFXX+T-XmodTlimX=FX+∞limX
1386 1367 1385 eqtr2d XmodTπTFX+∞limX=xXX+T-XmodT1limX
1387 1281 1292 1386 3eltr4d XmodTπTFXFX+∞limX
1388 1274 1387 syl ¬XmodT0πFXFX+∞limX
1389 1257 1388 pm2.61i FXFX+∞limX
1390 id n0n0
1391 1 2 1390 sqwvfoura n0ππFxcosnxdxπ=0
1392 1391 eqcomd n00=ππFxcosnxdxπ
1393 1392 mpteq2ia n00=n0ππFxcosnxdxπ
1394 id nn
1395 1 2 1394 sqwvfourb nππFxsinnxdxπ=if2n04nπ
1396 1395 eqcomd nif2n04nπ=ππFxsinnxdxπ
1397 1396 mpteq2ia nif2n04nπ=nππFxsinnxdxπ
1398 nnnn0 nn0
1399 0red n0
1400 eqid n00=n00
1401 1400 fvmpt2 n00n00n=0
1402 1398 1399 1401 syl2anc nn00n=0
1403 1402 oveq1d nn00ncosnX=0cosnX
1404 78 coscld ncosnX
1405 1404 mul02d n0cosnX=0
1406 1403 1405 eqtrd nn00ncosnX=0
1407 ovex 4nπV
1408 93 1407 ifex if2n04nπV
1409 eqid nif2n04nπ=nif2n04nπ
1410 1409 fvmpt2 nif2n04nπVnif2n04nπn=if2n04nπ
1411 1408 1410 mpan2 nnif2n04nπn=if2n04nπ
1412 1411 oveq1d nnif2n04nπnsinnX=if2n04nπsinnX
1413 1406 1412 oveq12d nn00ncosnX+nif2n04nπnsinnX=0+if2n04nπsinnX
1414 64 76 ifcld nif2n04nπ
1415 1414 79 mulcld nif2n04nπsinnX
1416 1415 addlidd n0+if2n04nπsinnX=if2n04nπsinnX
1417 iftrue 2nif2n04nπ=0
1418 1417 oveq1d 2nif2n04nπsinnX=0sinnX
1419 79 mul02d n0sinnX=0
1420 1418 1419 sylan9eqr n2nif2n04nπsinnX=0
1421 iftrue 2nif2n04nπsinnX=0
1422 1421 eqcomd 2n0=if2n04nπsinnX
1423 1422 adantl n2n0=if2n04nπsinnX
1424 1420 1423 eqtrd n2nif2n04nπsinnX=if2n04nπsinnX
1425 iffalse ¬2nif2n04nπ=4nπ
1426 1425 oveq1d ¬2nif2n04nπsinnX=4nπsinnX
1427 1426 adantl n¬2nif2n04nπsinnX=4nπsinnX
1428 iffalse ¬2nif2n04nπsinnX=4nπsinnX
1429 1428 eqcomd ¬2n4nπsinnX=if2n04nπsinnX
1430 1429 adantl n¬2n4nπsinnX=if2n04nπsinnX
1431 1427 1430 eqtrd n¬2nif2n04nπsinnX=if2n04nπsinnX
1432 1424 1431 pm2.61dan nif2n04nπsinnX=if2n04nπsinnX
1433 1413 1416 1432 3eqtrrd nif2n04nπsinnX=n00ncosnX+nif2n04nπnsinnX
1434 1433 mpteq2ia nif2n04nπsinnX=nn00ncosnX+nif2n04nπnsinnX
1435 112 1 149 150 331 605 676 755 3 1137 1389 1393 1397 1434 fourierclim seq1+nif2n04nπsinnXifXmodT0π11+FX2n0002
1436 0nn0 00
1437 eqidd n=00=0
1438 1437 1400 93 fvmpt 00n000=0
1439 1436 1438 ax-mp n000=0
1440 1439 oveq1i n0002=02
1441 32 recni 2
1442 71 131 gtneii 20
1443 1441 1442 div0i 02=0
1444 1440 1443 eqtri n0002=0
1445 1444 oveq2i ifXmodT0π11+FX2n0002=ifXmodT0π11+FX20
1446 204 mptru 1
1447 1446 1011 ifcli ifXmodT0π11
1448 1151 recni ifXmodT<π11
1449 1286 1448 eqeltri FX
1450 1447 1449 addcli ifXmodT0π11+FX
1451 1450 1441 1442 divcli ifXmodT0π11+FX2
1452 1451 subid1i ifXmodT0π11+FX20=ifXmodT0π11+FX2
1453 1445 1452 eqtri ifXmodT0π11+FX2n0002=ifXmodT0π11+FX2
1454 1435 1453 breqtri seq1+nif2n04nπsinnXifXmodT0π11+FX2
1455 1454 a1i seq1+nif2n04nπsinnXifXmodT0π11+FX2
1456 83 107 1455 sumnnodd seq1+knif2n04nπsinnX2k1ifXmodT0π11+FX2knif2n04nπsinnXk=knif2n04nπsinnX2k1
1457 1456 mptru seq1+knif2n04nπsinnX2k1ifXmodT0π11+FX2knif2n04nπsinnXk=knif2n04nπsinnX2k1
1458 1457 simpli seq1+knif2n04nπsinnX2k1ifXmodT0π11+FX2
1459 breq2 n=2k12n22k1
1460 oveq1 n=2k1nπ=2k1π
1461 1460 oveq2d n=2k14nπ=42k1π
1462 oveq1 n=2k1nX=2k1X
1463 1462 fveq2d n=2k1sinnX=sin2k1X
1464 1461 1463 oveq12d n=2k14nπsinnX=42k1πsin2k1X
1465 1459 1464 ifbieq2d n=2k1if2n04nπsinnX=if22k1042k1πsin2k1X
1466 1465 adantl kn=2k1if2n04nπsinnX=if22k1042k1πsin2k1X
1467 elnnz 2k12k10<2k1
1468 25 52 1467 sylanbrc k2k1
1469 ovex 42k1πsin2k1XV
1470 93 1469 ifex if22k1042k1πsin2k1XV
1471 1470 a1i kif22k1042k1πsin2k1XV
1472 84 1466 1468 1471 fvmptd knif2n04nπsinnX2k1=if22k1042k1πsin2k1X
1473 dvdsmul1 2k22k
1474 20 22 1473 sylancr k22k
1475 23 zcnd k2k
1476 1cnd k1
1477 1475 1476 npcand k2k-1+1=2k
1478 1477 eqcomd k2k=2k-1+1
1479 1474 1478 breqtrd k22k-1+1
1480 oddp1even 2k1¬22k122k-1+1
1481 25 1480 syl k¬22k122k-1+1
1482 1479 1481 mpbird k¬22k1
1483 1482 iffalsed kif22k1042k1πsin2k1X=42k1πsin2k1X
1484 56 a1i kπ
1485 26 1484 mulcomd k2k1π=π2k1
1486 1485 oveq2d k42k1π=4π2k1
1487 58 a1i k4
1488 73 a1i kπ0
1489 1487 1484 26 1488 53 divdiv1d k4π2k1=4π2k1
1490 1486 1489 eqtr4d k42k1π=4π2k1
1491 1490 oveq1d k42k1πsin2k1X=4π2k1sin2k1X
1492 1487 1484 1488 divcld k4π
1493 1492 26 30 53 div32d k4π2k1sin2k1X=4πsin2k1X2k1
1494 1491 1493 eqtrd k42k1πsin2k1X=4πsin2k1X2k1
1495 1472 1483 1494 3eqtrd knif2n04nπsinnX2k1=4πsin2k1X2k1
1496 1495 mpteq2ia knif2n04nπsinnX2k1=k4πsin2k1X2k1
1497 oveq2 k=n2k=2n
1498 1497 oveq1d k=n2k1=2n1
1499 1498 oveq1d k=n2k1X=2n1X
1500 1499 fveq2d k=nsin2k1X=sin2n1X
1501 1500 1498 oveq12d k=nsin2k1X2k1=sin2n1X2n1
1502 1501 oveq2d k=n4πsin2k1X2k1=4πsin2n1X2n1
1503 1502 cbvmptv k4πsin2k1X2k1=n4πsin2n1X2n1
1504 1496 1503 eqtri knif2n04nπsinnX2k1=n4πsin2n1X2n1
1505 seqeq3 knif2n04nπsinnX2k1=n4πsin2n1X2n1seq1+knif2n04nπsinnX2k1=seq1+n4πsin2n1X2n1
1506 1504 1505 ax-mp seq1+knif2n04nπsinnX2k1=seq1+n4πsin2n1X2n1
1507 1 2 3 5 fourierswlem Y=ifXmodT0π11+FX2
1508 1507 eqcomi ifXmodT0π11+FX2=Y
1509 1458 1506 1508 3brtr3i seq1+n4πsin2n1X2n1Y
1510 1509 a1i seq1+n4πsin2n1X2n1Y
1511 eqid n4πsin2n1X2n1=n4πsin2n1X2n1
1512 65 69 74 divcld n4π
1513 1441 a1i n2
1514 1513 66 mulcld n2n
1515 id 2n2n
1516 1cnd 2n1
1517 1515 1516 subcld 2n2n1
1518 1514 1517 syl n2n1
1519 1518 77 mulcld n2n1X
1520 1519 sincld nsin2n1X
1521 32 a1i n2
1522 nnre nn
1523 1521 1522 remulcld n2n
1524 1523 recnd n2n
1525 1cnd n1
1526 1524 1525 subcld n2n1
1527 1red n1
1528 39 1521 eqeltrid n21
1529 1lt2 1<2
1530 1529 a1i n1<2
1531 1530 39 breqtrrdi n1<21
1532 47 a1i n02
1533 nnge1 n1n
1534 1527 1522 1521 1532 1533 lemul2ad n212n
1535 1527 1528 1523 1531 1534 ltletrd n1<2n
1536 1527 1535 gtned n2n1
1537 1524 1525 1536 subne0d n2n10
1538 1520 1526 1537 divcld nsin2n1X2n1
1539 1512 1538 mulcld n4πsin2n1X2n1
1540 1511 1539 fmpti n4πsin2n1X2n1:
1541 1540 a1i n4πsin2n1X2n1:
1542 1541 ffvelcdmda kn4πsin2n1X2n1k
1543 divcan6 ππ0440π44π=1
1544 56 73 58 60 1543 mp4an π44π=1
1545 1544 eqcomi 1=π44π
1546 1545 oveq1i 1sin2k1X2k1=π44πsin2k1X2k1
1547 54 mullidd k1sin2k1X2k1=sin2k1X2k1
1548 60 a1i k40
1549 1484 1487 1548 divcld kπ4
1550 1549 1492 54 mulassd kπ44πsin2k1X2k1=π44πsin2k1X2k1
1551 1546 1547 1550 3eqtr3a ksin2k1X2k1=π44πsin2k1X2k1
1552 eqidd kn4πsin2n1X2n1=n4πsin2n1X2n1
1553 13 oveq2d n=k4πsin2n1X2n1=4πsin2k1X2k1
1554 1553 adantl kn=k4πsin2n1X2n1=4πsin2k1X2k1
1555 1494 1469 eqeltrrdi k4πsin2k1X2k1V
1556 1552 1554 15 1555 fvmptd kn4πsin2n1X2n1k=4πsin2k1X2k1
1557 1556 oveq2d kπ4n4πsin2n1X2n1k=π44πsin2k1X2k1
1558 1557 eqcomd kπ44πsin2k1X2k1=π4n4πsin2n1X2n1k
1559 18 1551 1558 3eqtrd knsin2n1X2n1k=π4n4πsin2n1X2n1k
1560 1559 adantl knsin2n1X2n1k=π4n4πsin2n1X2n1k
1561 6 7 62 1510 1542 1560 isermulc2 seq1+nsin2n1X2n1π4Y
1562 climrel Rel
1563 1562 releldmi seq1+nsin2n1X2n1π4Yseq1+nsin2n1X2n1dom
1564 1561 1563 syl seq1+nsin2n1X2n1dom
1565 6 7 19 55 1564 isumclim2 seq1+nsin2n1X2n1ksin2k1X2k1
1566 1565 mptru seq1+nsin2n1X2n1ksin2k1X2k1
1567 1561 mptru seq1+nsin2n1X2n1π4Y
1568 climuni seq1+nsin2n1X2n1ksin2k1X2k1seq1+nsin2n1X2n1π4Yksin2k1X2k1=π4Y
1569 1566 1567 1568 mp2an ksin2k1X2k1=π4Y
1570 1569 oveq2i 4πksin2k1X2k1=4ππ4Y
1571 58 56 73 divcli 4π
1572 56 58 60 divcli π4
1573 1286 1151 eqeltri FX
1574 71 1573 ifcli ifXmodπ=00FX
1575 5 1574 eqeltri Y
1576 1575 recni Y
1577 1571 1572 1576 mulassi 4ππ4Y=4ππ4Y
1578 1572 1571 1544 mulcomli 4ππ4=1
1579 1578 oveq1i 4ππ4Y=1Y
1580 1576 mullidi 1Y=Y
1581 1579 1580 eqtri 4ππ4Y=Y
1582 1570 1577 1581 3eqtr2i 4πksin2k1X2k1=Y
1583 seqeq3 S=nsin2n1X2n1seq1+S=seq1+nsin2n1X2n1
1584 4 1583 ax-mp seq1+S=seq1+nsin2n1X2n1
1585 1584 1567 eqbrtri seq1+Sπ4Y
1586 1582 1585 pm3.2i 4πksin2k1X2k1=Yseq1+Sπ4Y