Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem40

Description: H is a continuous function on any partition interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem40.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
fourierdlem40.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) )
fourierdlem40.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) )
fourierdlem40.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„ )
fourierdlem40.nxelab โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
fourierdlem40.fcn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
fourierdlem40.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„ )
fourierdlem40.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ โ„ )
fourierdlem40.h โŠข ๐ป = ( ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) )
Assertion fourierdlem40 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem40.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
2 fourierdlem40.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) )
3 fourierdlem40.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) )
4 fourierdlem40.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„ )
5 fourierdlem40.nxelab โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
6 fourierdlem40.fcn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
7 fourierdlem40.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„ )
8 fourierdlem40.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ โ„ )
9 fourierdlem40.h โŠข ๐ป = ( ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) )
10 9 reseq1i โŠข ( ๐ป โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) = ( ( ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) ) โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
11 10 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) = ( ( ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) ) โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) )
12 pire โŠข ฯ€ โˆˆ โ„
13 12 renegcli โŠข - ฯ€ โˆˆ โ„
14 13 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ - ฯ€ โˆˆ โ„ )
15 12 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ฯ€ โˆˆ โ„ )
16 elioore โŠข ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†’ ๐‘  โˆˆ โ„ )
17 16 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ โ„ )
18 13 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ฯ€ โˆˆ โ„ )
19 12 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฯ€ โˆˆ โ„ )
20 18 19 iccssred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โІ โ„ )
21 20 2 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
22 21 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
23 13 12 elicc2i โŠข ( ๐ด โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง - ฯ€ โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด โ‰ค ฯ€ ) )
24 23 simp2bi โŠข ( ๐ด โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†’ - ฯ€ โ‰ค ๐ด )
25 2 24 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ฯ€ โ‰ค ๐ด )
26 25 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ - ฯ€ โ‰ค ๐ด )
27 22 rexrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„* )
28 20 3 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
29 28 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„* )
30 29 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„* )
31 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
32 ioogtlb โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„* โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ด < ๐‘  )
33 27 30 31 32 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ด < ๐‘  )
34 14 22 17 26 33 lelttrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ - ฯ€ < ๐‘  )
35 14 17 34 ltled โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ - ฯ€ โ‰ค ๐‘  )
36 28 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
37 iooltub โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„* โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  < ๐ต )
38 27 30 31 37 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  < ๐ต )
39 13 12 elicc2i โŠข ( ๐ต โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†” ( ๐ต โˆˆ โ„ โˆง - ฯ€ โ‰ค ๐ต โˆง ๐ต โ‰ค ฯ€ ) )
40 39 simp3bi โŠข ( ๐ต โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ฯ€ )
41 3 40 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โ‰ค ฯ€ )
42 41 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ต โ‰ค ฯ€ )
43 17 36 15 38 42 ltletrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  < ฯ€ )
44 17 15 43 ltled โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โ‰ค ฯ€ )
45 14 15 17 35 44 eliccd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) )
46 45 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†’ ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) ) )
47 46 ssrdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด (,) ๐ต ) โІ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) )
48 47 resmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘  โˆˆ ( - ฯ€ [,] ฯ€ ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) ) โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) ) )
49 eleq1 โŠข ( ๐‘  = 0 โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†” 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) )
50 49 biimpac โŠข ( ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โˆง ๐‘  = 0 ) โ†’ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
51 50 adantll โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โˆง ๐‘  = 0 ) โ†’ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
52 5 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โˆง ๐‘  = 0 ) โ†’ ยฌ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
53 51 52 pm2.65da โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ยฌ ๐‘  = 0 )
54 53 iffalsed โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) = ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) )
55 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
56 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„ )
57 56 17 readdcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) โˆˆ โ„ )
58 55 57 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆˆ โ„ )
59 7 8 ifcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) โˆˆ โ„ )
60 59 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) โˆˆ โ„ )
61 58 60 resubcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) โˆˆ โ„ )
62 61 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) โˆˆ โ„‚ )
63 17 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ โ„‚ )
64 53 neqned โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โ‰  0 )
65 62 63 64 divrecd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) = ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ยท ( 1 / ๐‘  ) ) )
66 54 65 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) = ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ยท ( 1 / ๐‘  ) ) )
67 66 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘  = 0 , 0 , ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) / ๐‘  ) ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ยท ( 1 / ๐‘  ) ) ) )
68 11 48 67 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ยท ( 1 / ๐‘  ) ) ) )
69 58 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆˆ โ„‚ )
70 60 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) โˆˆ โ„‚ )
71 69 70 negsubd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) + - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) )
72 71 eqcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) + - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) )
73 72 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) + - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ) )
74 21 4 readdcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด + ๐‘‹ ) โˆˆ โ„ )
75 74 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด + ๐‘‹ ) โˆˆ โ„* )
76 75 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐ด + ๐‘‹ ) โˆˆ โ„* )
77 28 4 readdcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต + ๐‘‹ ) โˆˆ โ„ )
78 77 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต + ๐‘‹ ) โˆˆ โ„* )
79 78 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐ต + ๐‘‹ ) โˆˆ โ„* )
80 21 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
81 4 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„‚ )
82 80 81 addcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด + ๐‘‹ ) = ( ๐‘‹ + ๐ด ) )
83 82 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐ด + ๐‘‹ ) = ( ๐‘‹ + ๐ด ) )
84 22 17 56 33 ltadd2dd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘‹ + ๐ด ) < ( ๐‘‹ + ๐‘  ) )
85 83 84 eqbrtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐ด + ๐‘‹ ) < ( ๐‘‹ + ๐‘  ) )
86 17 36 56 38 ltadd2dd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) < ( ๐‘‹ + ๐ต ) )
87 28 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
88 81 87 addcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ + ๐ต ) = ( ๐ต + ๐‘‹ ) )
89 88 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘‹ + ๐ต ) = ( ๐ต + ๐‘‹ ) )
90 86 89 breqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) < ( ๐ต + ๐‘‹ ) )
91 76 79 57 85 90 eliood โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) โˆˆ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) )
92 fvres โŠข ( ( ๐‘‹ + ๐‘  ) โˆˆ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) )
93 91 92 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) )
94 93 eqcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) )
95 94 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) ) )
96 ioosscn โŠข ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) โІ โ„‚
97 96 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) โІ โ„‚ )
98 ioosscn โŠข ( ๐ด (,) ๐ต ) โІ โ„‚
99 98 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด (,) ๐ต ) โІ โ„‚ )
100 97 6 99 81 91 fourierdlem23 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐ด + ๐‘‹ ) (,) ( ๐ต + ๐‘‹ ) ) ) โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
101 95 100 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
102 0red โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
103 21 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
104 16 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ โ„ )
105 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ 0 โ‰ค ๐ด )
106 33 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ด < ๐‘  )
107 102 103 104 105 106 lelttrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ 0 < ๐‘  )
108 107 iftrued โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) = ๐‘Œ )
109 108 negeqd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) = - ๐‘Œ )
110 109 mpteq2dva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - ๐‘Œ ) )
111 7 renegcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ๐‘Œ โˆˆ โ„ )
112 111 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ๐‘Œ โˆˆ โ„‚ )
113 ssid โŠข โ„‚ โІ โ„‚
114 113 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„‚ โІ โ„‚ )
115 99 112 114 constcncfg โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - ๐‘Œ ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
116 115 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - ๐‘Œ ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
117 110 116 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
118 21 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„* )
119 118 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„* )
120 29 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„* )
121 0red โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
122 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ยฌ 0 โ‰ค ๐ด )
123 21 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
124 0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
125 123 124 ltnled โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐ด < 0 โ†” ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) )
126 122 125 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ด < 0 )
127 126 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ๐ด < 0 )
128 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ยฌ ๐ต โ‰ค 0 )
129 0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
130 28 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
131 129 130 ltnled โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ( 0 < ๐ต โ†” ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) )
132 128 131 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ 0 < ๐ต )
133 132 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ 0 < ๐ต )
134 119 120 121 127 133 eliood โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
135 5 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โˆง ยฌ ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ยฌ 0 โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) )
136 134 135 condan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ต โ‰ค 0 )
137 16 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ โ„ )
138 0red โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
139 28 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
140 38 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  < ๐ต )
141 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐ต โ‰ค 0 )
142 137 139 138 140 141 ltletrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  < 0 )
143 137 138 142 ltnsymd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ยฌ 0 < ๐‘  )
144 143 iffalsed โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) = ๐‘Š )
145 144 negeqd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) = - ๐‘Š )
146 145 mpteq2dva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - ๐‘Š ) )
147 8 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ โ„‚ )
148 147 negcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ๐‘Š โˆˆ โ„‚ )
149 99 148 114 constcncfg โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - ๐‘Š ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
150 149 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - ๐‘Š ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
151 146 150 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰ค 0 ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
152 136 151 syldan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
153 117 152 pm2.61dan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
154 101 153 addcncf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) + - if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
155 73 154 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
156 eqid โŠข ( ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( 1 / ๐‘  ) ) = ( ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( 1 / ๐‘  ) )
157 1cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
158 156 cdivcncf โŠข ( 1 โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( 1 / ๐‘  ) ) โˆˆ ( ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
159 157 158 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( 1 / ๐‘  ) ) โˆˆ ( ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
160 velsn โŠข ( ๐‘  โˆˆ { 0 } โ†” ๐‘  = 0 )
161 53 160 sylnibr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ยฌ ๐‘  โˆˆ { 0 } )
162 63 161 eldifd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
163 162 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
164 dfss3 โŠข ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โІ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†” โˆ€ ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ๐‘  โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
165 163 164 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด (,) ๐ต ) โІ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
166 17 64 rereccld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( 1 / ๐‘  ) โˆˆ โ„ )
167 166 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โ†’ ( 1 / ๐‘  ) โˆˆ โ„‚ )
168 156 159 165 114 167 cncfmptssg โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( 1 / ๐‘  ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
169 155 168 mulcncf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ( ๐ด (,) ๐ต ) โ†ฆ ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘  ) ) โˆ’ if ( 0 < ๐‘  , ๐‘Œ , ๐‘Š ) ) ยท ( 1 / ๐‘  ) ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
170 68 169 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โ†พ ( ๐ด (,) ๐ต ) ) โˆˆ ( ( ๐ด (,) ๐ต ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )