Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem91

Description: Given a piecewise continuous function and changing the interval and the partition, the limit at the upper bound of each interval of the moved partition is still finite. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem91.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
fourierdlem91.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐ต โˆ’ ๐ด )
fourierdlem91.m โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
fourierdlem91.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( ๐‘ƒ โ€˜ ๐‘€ ) )
fourierdlem91.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ )
fourierdlem91.6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ + ๐‘‡ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) )
fourierdlem91.fcn โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
fourierdlem91.l โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
fourierdlem91.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
fourierdlem91.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( ๐ถ (,) +โˆž ) )
fourierdlem91.o โŠข ๐‘‚ = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
fourierdlem91.h โŠข ๐ป = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
fourierdlem91.n โŠข ๐‘ = ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ป ) โˆ’ 1 )
fourierdlem91.s โŠข ๐‘† = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ๐ป ) )
fourierdlem91.e โŠข ๐ธ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
fourierdlem91.J โŠข ๐‘ = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ฆ = ๐ต , ๐ด , ๐‘ฆ ) )
fourierdlem91.17 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) )
fourierdlem91.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
fourierdlem91.i โŠข ๐ผ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ sup ( { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } , โ„ , < ) )
fourierdlem91.w โŠข ๐‘Š = ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†ฆ ๐ฟ )
Assertion fourierdlem91 ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ๐น โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem91.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
2 fourierdlem91.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐ต โˆ’ ๐ด )
3 fourierdlem91.m โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
4 fourierdlem91.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( ๐‘ƒ โ€˜ ๐‘€ ) )
5 fourierdlem91.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ )
6 fourierdlem91.6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ + ๐‘‡ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) )
7 fourierdlem91.fcn โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
8 fourierdlem91.l โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
9 fourierdlem91.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
10 fourierdlem91.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( ๐ถ (,) +โˆž ) )
11 fourierdlem91.o โŠข ๐‘‚ = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
12 fourierdlem91.h โŠข ๐ป = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
13 fourierdlem91.n โŠข ๐‘ = ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ป ) โˆ’ 1 )
14 fourierdlem91.s โŠข ๐‘† = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ๐ป ) )
15 fourierdlem91.e โŠข ๐ธ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
16 fourierdlem91.J โŠข ๐‘ = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ฆ = ๐ต , ๐ด , ๐‘ฆ ) )
17 fourierdlem91.17 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) )
18 fourierdlem91.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
19 fourierdlem91.i โŠข ๐ผ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ sup ( { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } , โ„ , < ) )
20 fourierdlem91.w โŠข ๐‘Š = ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†ฆ ๐ฟ )
21 1 fourierdlem2 โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘„ โˆˆ ( ๐‘ƒ โ€˜ ๐‘€ ) โ†” ( ๐‘„ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ( ( ( ๐‘„ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘€ ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) ) )
22 3 21 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โˆˆ ( ๐‘ƒ โ€˜ ๐‘€ ) โ†” ( ๐‘„ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ( ( ( ๐‘„ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘€ ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) ) )
23 4 22 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ( ( ( ๐‘„ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘€ ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) )
24 23 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) )
25 elmapi โŠข ( ๐‘„ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘„ : ( 0 ... ๐‘€ ) โŸถ โ„ )
26 24 25 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ : ( 0 ... ๐‘€ ) โŸถ โ„ )
27 fzossfz โŠข ( 0 ..^ ๐‘€ ) โŠ† ( 0 ... ๐‘€ )
28 1 3 4 2 15 16 19 fourierdlem37 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ : โ„ โŸถ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†’ sup ( { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } , โ„ , < ) โˆˆ { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } ) ) )
29 28 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ : โ„ โŸถ ( 0 ..^ ๐‘€ ) )
30 elioore โŠข ( ๐ท โˆˆ ( ๐ถ (,) +โˆž ) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„ )
31 10 30 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ โ„ )
32 elioo4g โŠข ( ๐ท โˆˆ ( ๐ถ (,) +โˆž ) โ†” ( ( ๐ถ โˆˆ โ„* โˆง +โˆž โˆˆ โ„* โˆง ๐ท โˆˆ โ„ ) โˆง ( ๐ถ < ๐ท โˆง ๐ท < +โˆž ) ) )
33 10 32 sylib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ โ„* โˆง +โˆž โˆˆ โ„* โˆง ๐ท โˆˆ โ„ ) โˆง ( ๐ถ < ๐ท โˆง ๐ท < +โˆž ) ) )
34 33 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ < ๐ท โˆง ๐ท < +โˆž ) )
35 34 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ < ๐ท )
36 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) = ( ๐‘ฅ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) )
37 36 eleq1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” ( ๐‘ฅ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) )
38 37 rexbidv โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ฅ โ†’ ( โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฅ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) )
39 38 cbvrabv โŠข { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } = { ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฅ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ }
40 39 uneq2i โŠข ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฅ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
41 12 fveq2i โŠข ( โ™ฏ โ€˜ ๐ป ) = ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) )
42 41 oveq1i โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ป ) โˆ’ 1 ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 )
43 13 42 eqtri โŠข ๐‘ = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 )
44 isoeq5 โŠข ( ๐ป = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) โ†’ ( ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ๐ป ) โ†” ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) ) )
45 12 44 ax-mp โŠข ( ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ๐ป ) โ†” ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
46 45 iotabii โŠข ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ๐ป ) ) = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
47 14 46 eqtri โŠข ๐‘† = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
48 2 1 3 4 9 31 35 11 40 43 47 fourierdlem54 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘† โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘† Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) ) )
49 48 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘† โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘ ) ) )
50 49 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘ ) )
51 49 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
52 11 fourierdlem2 โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘ ) โ†” ( ๐‘† โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ( ๐‘† โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘† โ€˜ ๐‘ ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) ) )
53 51 52 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘ ) โ†” ( ๐‘† โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ( ๐‘† โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘† โ€˜ ๐‘ ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) ) )
54 50 53 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ( ๐‘† โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘† โ€˜ ๐‘ ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) )
55 54 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘ ) ) )
56 elmapi โŠข ( ๐‘† โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘† : ( 0 ... ๐‘ ) โŸถ โ„ )
57 55 56 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† : ( 0 ... ๐‘ ) โŸถ โ„ )
58 elfzofz โŠข ( ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) โ†’ ๐ฝ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) )
59 17 58 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) )
60 57 59 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ )
61 29 60 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) )
62 27 61 sselid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) )
63 26 62 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„ )
64 63 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„* )
65 64 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„* )
66 fzofzp1 โŠข ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) )
67 61 66 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) )
68 26 67 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โˆˆ โ„ )
69 68 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โˆˆ โ„* )
70 69 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โˆˆ โ„* )
71 1 3 4 fourierdlem11 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ด < ๐ต ) )
72 71 simp1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
73 72 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„* )
74 71 simp2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
75 iocssre โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด (,] ๐ต ) โŠ† โ„ )
76 73 74 75 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด (,] ๐ต ) โŠ† โ„ )
77 71 simp3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < ๐ต )
78 72 74 77 2 15 fourierdlem4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ : โ„ โŸถ ( ๐ด (,] ๐ต ) )
79 fzofzp1 โŠข ( ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ๐ฝ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) )
80 17 79 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฝ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) )
81 57 80 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆˆ โ„ )
82 78 81 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) )
83 76 82 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„ )
84 83 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„ )
85 72 74 iccssred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด [,] ๐ต ) โŠ† โ„ )
86 72 74 77 16 fourierdlem17 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ : ( ๐ด (,] ๐ต ) โŸถ ( ๐ด [,] ๐ต ) )
87 78 60 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) )
88 86 87 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ๐ด [,] ๐ต ) )
89 85 88 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„ )
90 54 simprrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) )
91 fveq2 โŠข ( ๐‘– = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) )
92 oveq1 โŠข ( ๐‘– = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘– + 1 ) = ( ๐ฝ + 1 ) )
93 92 fveq2d โŠข ( ๐‘– = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
94 91 93 breq12d โŠข ( ๐‘– = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โ†” ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
95 94 rspccva โŠข ( ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ( ๐‘† โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
96 90 17 95 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
97 60 81 posdifd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) < ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†” 0 < ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
98 96 97 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
99 eleq1 โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) โ†” ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) )
100 99 anbi2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†” ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) ) )
101 oveq1 โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘— + 1 ) = ( ๐ฝ + 1 ) )
102 101 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
103 102 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) = ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
104 fveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) )
105 104 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
106 105 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
107 103 106 oveq12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) )
108 102 104 oveq12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
109 107 108 eqeq12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) โ†” ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
110 100 109 imbi12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) โ†” ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) )
111 2 oveq2i โŠข ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) = ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) )
112 111 oveq2i โŠข ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) = ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) )
113 112 eleq1i โŠข ( ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ )
114 113 rexbii โŠข ( โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ )
115 114 rgenw โŠข โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) ( โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ )
116 rabbi โŠข ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) ( โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) โ†” { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } = { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
117 115 116 mpbi โŠข { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } = { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ }
118 117 uneq2i โŠข ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
119 118 fveq2i โŠข ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) = ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) )
120 119 oveq1i โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 )
121 43 120 eqtri โŠข ๐‘ = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 )
122 isoeq5 โŠข ( ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) โ†’ ( ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โ†” ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) ) )
123 118 122 ax-mp โŠข ( ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โ†” ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
124 123 iotabii โŠข ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) ) = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
125 47 124 eqtri โŠข ๐‘† = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ๐‘ ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
126 eqid โŠข ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) + ( ๐ต โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) + ( ๐ต โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
127 1 2 3 4 9 10 11 121 125 15 16 126 fourierdlem65 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) )
128 110 127 vtoclg โŠข ( ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
129 128 anabsi7 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
130 17 129 mpdan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
131 98 130 breqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) )
132 89 83 posdifd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โ†” 0 < ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
133 131 132 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
134 106 103 oveq12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
135 104 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
136 135 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
137 135 oveq1d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) + 1 ) = ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) )
138 137 fveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) + 1 ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
139 136 138 oveq12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
140 134 139 sseq12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) + 1 ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) )
141 100 140 imbi12d โŠข ( ๐‘— = ๐ฝ โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) + 1 ) ) ) ) โ†” ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) ) )
142 12 40 eqtri โŠข ๐ป = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฅ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
143 eqid โŠข ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) + if ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) < ( ( ๐‘„ โ€˜ 1 ) โˆ’ ๐ด ) , ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) / 2 ) , ( ( ( ๐‘„ โ€˜ 1 ) โˆ’ ๐ด ) / 2 ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) + if ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) < ( ( ๐‘„ โ€˜ 1 ) โˆ’ ๐ด ) , ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) / 2 ) , ( ( ( ๐‘„ โ€˜ 1 ) โˆ’ ๐ด ) / 2 ) ) )
144 2 1 3 4 9 31 35 11 142 13 14 15 16 143 19 fourierdlem79 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘— + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘— ) ) + 1 ) ) ) )
145 141 144 vtoclg โŠข ( ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) )
146 145 anabsi7 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ฝ โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
147 17 146 mpdan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
148 63 68 89 83 133 147 fourierdlem10 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆง ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
149 148 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
150 63 89 83 149 133 lelttrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
151 150 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
152 68 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โˆˆ โ„ )
153 148 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
154 153 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
155 neqne โŠข ( ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โ‰  ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
156 155 necomd โŠข ( ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โ‰  ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
157 156 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) โ‰  ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
158 84 152 154 157 leneltd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
159 65 70 84 151 158 eliood โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
160 fvres โŠข ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
161 159 160 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
162 161 eqcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
163 162 ifeq2da โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ๐น โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) )
164 fdm โŠข ( ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ โ†’ dom ๐น = โ„ )
165 5 164 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ๐น = โ„ )
166 165 feq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น : dom ๐น โŸถ โ„‚ โ†” ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ ) )
167 5 166 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : dom ๐น โŸถ โ„‚ )
168 ioosscn โŠข ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† โ„‚
169 168 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† โ„‚ )
170 ioossre โŠข ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† โ„
171 170 165 sseqtrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โŠ† dom ๐น )
172 81 83 resubcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
173 18 172 eqeltrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ โ„ )
174 173 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ โ„‚ )
175 eqid โŠข { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } = { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) }
176 89 83 173 iooshift โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) (,) ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) ) = { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } )
177 ioossre โŠข ( ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) (,) ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) ) โŠ† โ„
178 177 165 sseqtrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) (,) ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) ) โŠ† dom ๐น )
179 176 178 eqsstrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } โŠ† dom ๐น )
180 elioore โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ )
181 74 72 resubcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
182 2 181 eqeltrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„ )
183 182 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ )
184 72 74 posdifd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด < ๐ต โ†” 0 < ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) ) )
185 77 184 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( ๐ต โˆ’ ๐ด ) )
186 185 2 breqtrrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ๐‘‡ )
187 186 gt0ne0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ โ‰  0 )
188 174 183 187 divcan1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) ยท ๐‘‡ ) = ๐‘ˆ )
189 188 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ = ( ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) ยท ๐‘‡ ) )
190 189 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) = ( ๐‘ฆ + ( ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) ยท ๐‘‡ ) ) )
191 190 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) = ( ๐‘ฆ + ( ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) ยท ๐‘‡ ) ) )
192 191 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฆ + ( ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) ยท ๐‘‡ ) ) ) )
193 5 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ )
194 182 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„ )
195 83 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
196 81 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
197 195 196 negsubdi2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
198 197 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = - ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
199 198 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) / ๐‘‡ ) = ( - ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) )
200 18 oveq1i โŠข ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) = ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) / ๐‘‡ )
201 200 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) = ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) / ๐‘‡ ) )
202 15 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) )
203 id โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
204 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†’ ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) = ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
205 204 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†’ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) = ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) )
206 205 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) = ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) )
207 206 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) = ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) )
208 203 207 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
209 208 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
210 74 81 resubcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„ )
211 210 182 187 redivcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
212 211 flcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„ค )
213 212 zred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„ )
214 213 182 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
215 81 214 readdcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„ )
216 202 209 81 215 fvmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
217 216 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
218 212 zcnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„‚ )
219 218 183 mulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) โˆˆ โ„‚ )
220 196 219 pncan2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) )
221 217 220 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) )
222 221 219 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
223 222 183 187 divnegd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) = ( - ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) )
224 199 201 223 3eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) = - ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) )
225 221 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) = ( ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) / ๐‘‡ ) )
226 218 183 187 divcan4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) / ๐‘‡ ) = ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) )
227 225 226 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) = ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) ) )
228 227 212 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ค )
229 228 znegcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) / ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ค )
230 224 229 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ค )
231 230 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ค )
232 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ )
233 6 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ + ๐‘‡ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) )
234 193 194 231 232 233 fperiodmul โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฆ + ( ( ๐‘ˆ / ๐‘‡ ) ยท ๐‘‡ ) ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) )
235 192 234 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) )
236 180 235 sylan2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) )
237 23 simprrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) )
238 fveq2 โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
239 oveq1 โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘– + 1 ) = ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) )
240 239 fveq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
241 238 240 breq12d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โ†” ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
242 241 rspccva โŠข ( ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
243 237 61 242 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) < ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
244 61 ancli โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) )
245 eleq1 โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†” ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) )
246 245 anbi2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†” ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) )
247 238 240 oveq12d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
248 247 reseq2d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) = ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) )
249 247 oveq1d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) = ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
250 248 249 eleq12d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) โ†” ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) ) )
251 246 250 imbi12d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) ) โ†” ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) ) ) )
252 251 7 vtoclg โŠข ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) ) )
253 61 244 252 sylc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
254 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘– ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) )
255 nfmpt1 โŠข โ„ฒ ๐‘– ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†ฆ ๐ฟ )
256 20 255 nfcxfr โŠข โ„ฒ ๐‘– ๐‘Š
257 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘– ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) )
258 256 257 nffv โŠข โ„ฒ ๐‘– ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
259 258 nfel1 โŠข โ„ฒ ๐‘– ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) )
260 254 259 nfim โŠข โ„ฒ ๐‘– ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
261 246 biimpar โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) )
262 261 3adant2 โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) )
263 262 8 syl โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
264 fveq2 โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
265 264 eqcomd โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) )
266 265 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) )
267 261 simprd โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) )
268 elex โŠข ( ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ V )
269 261 8 268 3syl โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ V )
270 20 fvmpt2 โŠข ( ( ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆง ๐ฟ โˆˆ V ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ๐ฟ )
271 267 269 270 syl2anc โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ๐‘– ) = ๐ฟ )
272 266 271 eqtrd โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ๐ฟ )
273 272 3adant2 โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ๐ฟ )
274 248 240 oveq12d โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
275 274 eqcomd โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
276 275 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
277 263 273 276 3eltr4d โŠข ( ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆง ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
278 277 3exp โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) ) )
279 8 2a1i โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) ) )
280 278 279 impbid โŠข ( ๐‘– = ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โ†” ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) ) )
281 260 280 8 vtoclg1f โŠข ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) )
282 61 244 281 sylc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) )
283 eqid โŠข if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
284 eqid โŠข ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โˆช { ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) } ) ) = ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) โˆช { ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) } ) )
285 63 68 243 253 282 89 83 133 147 283 284 fourierdlem33 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ†พ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
286 147 resabs1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ†พ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) )
287 286 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ†พ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
288 285 287 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
289 167 169 171 174 175 179 236 288 limcperiod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } ) limโ„‚ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) ) )
290 18 oveq2i โŠข ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) = ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
291 195 196 pncan3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
292 290 291 eqtrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) )
293 292 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐น โ†พ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } ) limโ„‚ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) ) = ( ( ๐น โ†พ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
294 289 293 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
295 18 oveq2i โŠข ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) = ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
296 295 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) = ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) )
297 9 31 iccssred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โŠ† โ„ )
298 ax-resscn โŠข โ„ โŠ† โ„‚
299 297 298 sstrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โŠ† โ„‚ )
300 11 51 50 fourierdlem15 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† : ( 0 ... ๐‘ ) โŸถ ( ๐ถ [,] ๐ท ) )
301 300 59 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) )
302 299 301 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„‚ )
303 196 302 subcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„‚ )
304 89 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
305 195 303 304 subsub23d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โ†” ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
306 130 305 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
307 306 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
308 307 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) )
309 195 303 subcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
310 309 196 195 addsub12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) )
311 195 303 195 sub32d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
312 195 subidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = 0 )
313 312 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( 0 โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
314 df-neg โŠข - ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) = ( 0 โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) )
315 196 302 negsubdi2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
316 314 315 eqtr3id โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
317 311 313 316 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
318 317 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
319 196 302 pncan3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) )
320 310 318 319 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) โˆ’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) โˆ’ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) )
321 296 308 320 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) )
322 321 292 oveq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) + ๐‘ˆ ) (,) ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) + ๐‘ˆ ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
323 176 322 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
324 323 reseq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ†พ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } ) = ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) )
325 324 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐น โ†พ { ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + ๐‘ˆ ) } ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
326 294 325 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )
327 163 326 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) = ( ๐‘„ โ€˜ ( ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) + 1 ) ) , ( ๐‘Š โ€˜ ( ๐ผ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) ) ) , ( ๐น โ€˜ ( ๐ธ โ€˜ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) ) โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐ฝ ) (,) ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐ฝ + 1 ) ) ) )