Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem106

Description: For a piecewise smooth function, the left and the right limits exist at any point. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem106.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
fourierdlem106.t ⊢ T = 2 ⁢ π
fourierdlem106.per ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + T = F ⁡ x
fourierdlem106.g ⊢ G = F ℝ ′ ↾ − π π
fourierdlem106.dmdv ⊢ φ → − π π ∖ dom ⁡ G ∈ Fin
fourierdlem106.dvcn ⊢ φ → G : dom ⁡ G ⟶cn ℂ
fourierdlem106.rlim ⊢ φ ∧ x ∈ − π π ∖ dom ⁡ G → G ↾ x +∞ lim ℂ x ≠ ∅
fourierdlem106.llim ⊢ φ ∧ x ∈ − π π ∖ dom ⁡ G → G ↾ −∞ x lim ℂ x ≠ ∅
fourierdlem106.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
Assertion fourierdlem106 ⊢ φ → F ↾ −∞ X lim ℂ X ≠ ∅ ∧ F ↾ X +∞ lim ℂ X ≠ ∅

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem106.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
2 fourierdlem106.t ⊢ T = 2 ⁢ π
3 fourierdlem106.per ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x + T = F ⁡ x
4 fourierdlem106.g ⊢ G = F ℝ ′ ↾ − π π
5 fourierdlem106.dmdv ⊢ φ → − π π ∖ dom ⁡ G ∈ Fin
6 fourierdlem106.dvcn ⊢ φ → G : dom ⁡ G ⟶cn ℂ
7 fourierdlem106.rlim ⊢ φ ∧ x ∈ − π π ∖ dom ⁡ G → G ↾ x +∞ lim ℂ x ≠ ∅
8 fourierdlem106.llim ⊢ φ ∧ x ∈ − π π ∖ dom ⁡ G → G ↾ −∞ x lim ℂ x ≠ ∅
9 fourierdlem106.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
10 eqid ⊢ k ∈ ℕ ⟼ w ∈ ℝ 0 … k | w ⁡ 0 = − π ∧ w ⁡ k = π ∧ ∀ z ∈ 0 ..^ k w ⁡ z < w ⁡ z + 1 = k ∈ ℕ ⟼ w ∈ ℝ 0 … k | w ⁡ 0 = − π ∧ w ⁡ k = π ∧ ∀ z ∈ 0 ..^ k w ⁡ z < w ⁡ z + 1
11 id ⊢ y = x → y = x
12 oveq2 ⊢ y = x → π − y = π − x
13 12 oveq1d ⊢ y = x → π − y T = π − x T
14 13 fveq2d ⊢ y = x → π − y T = π − x T
15 14 oveq1d ⊢ y = x → π − y T ⁢ T = π − x T ⁢ T
16 11 15 oveq12d ⊢ y = x → y + π − y T ⁢ T = x + π − x T ⁢ T
17 16 cbvmptv ⊢ y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T = x ∈ ℝ ⟼ x + π − x T ⁢ T
18 eqid ⊢ − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G = − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G
19 eqid ⊢ − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G − 1 = − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G − 1
20 isoeq1 ⊢ g = f → g Isom < , < 0 … − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G − 1 − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G ↔ f Isom < , < 0 … − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G − 1 − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G
21 20 cbviotavw ⊢ ι g | g Isom < , < 0 … − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G − 1 − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G = ι f | f Isom < , < 0 … − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G − 1 − π π y ∈ ℝ ⟼ y + π − y T ⁢ T ⁡ X ∪ − π π ∖ dom ⁡ G
22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 17 18 19 21 fourierdlem102 ⊢ φ → F ↾ −∞ X lim ℂ X ≠ ∅ ∧ F ↾ X +∞ lim ℂ X ≠ ∅