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Theorem fourierdlem22

Description: The coefficients of the fourier series are integrable and reals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem22.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
fourierdlem22.c ⊢ C = − π π
fourierdlem22.fibl ⊢ φ → F ↾ C ∈ 𝐿 1
fourierdlem22.a ⊢ A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
fourierdlem22.b ⊢ B = n ∈ ℕ ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
Assertion fourierdlem22 ⊢ φ → n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ ∧ n ∈ ℕ → B ⁡ n ∈ ℝ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem22.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
2 fourierdlem22.c ⊢ C = − π π
3 fourierdlem22.fibl ⊢ φ → F ↾ C ∈ 𝐿 1
4 fourierdlem22.a ⊢ A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
5 fourierdlem22.b ⊢ B = n ∈ ℕ ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
6 1 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ C → F : ℝ ⟶ ℝ
7 ioossre ⊢ − π π ⊆ ℝ
8 id ⊢ x ∈ C → x ∈ C
9 8 2 eleqtrdi ⊢ x ∈ C → x ∈ − π π
10 7 9 sselid ⊢ x ∈ C → x ∈ ℝ
11 10 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
12 6 11 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℝ
13 12 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℝ
14 nn0re ⊢ n ∈ ℕ 0 → n ∈ ℝ
15 14 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → n ∈ ℝ
16 10 adantl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
17 15 16 remulcld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → n ⁢ x ∈ ℝ
18 17 recoscld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
19 18 adantll ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
20 13 19 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
21 ioombl ⊢ − π π ∈ dom ⁡ vol
22 2 21 eqeltri ⊢ C ∈ dom ⁡ vol
23 22 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → C ∈ dom ⁡ vol
24 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
25 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
26 23 19 13 24 25 offval2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x
27 19 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℂ
28 13 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℂ
29 27 28 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
30 29 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
31 26 30 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x
32 coscn ⊢ cos : ℂ ⟶cn ℂ
33 32 a1i ⊢ n ∈ ℕ 0 → cos : ℂ ⟶cn ℂ
34 2 7 eqsstri ⊢ C ⊆ ℝ
35 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
36 34 35 sstri ⊢ C ⊆ ℂ
37 36 a1i ⊢ n ∈ ℕ 0 → C ⊆ ℂ
38 14 recnd ⊢ n ∈ ℕ 0 → n ∈ ℂ
39 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
40 39 a1i ⊢ n ∈ ℕ 0 → ℂ ⊆ ℂ
41 37 38 40 constcncfg ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ n : C ⟶cn ℂ
42 cncfmptid ⊢ C ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → x ∈ C ⟼ x : C ⟶cn ℂ
43 36 39 42 mp2an ⊢ x ∈ C ⟼ x : C ⟶cn ℂ
44 43 a1i ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ x : C ⟶cn ℂ
45 41 44 mulcncf ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
46 33 45 cncfmpt1f ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
47 cnmbf ⊢ C ∈ dom ⁡ vol ∧ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
48 22 46 47 sylancr ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
49 48 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
50 1 feqmptd ⊢ φ → F = x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x
51 50 reseq1d ⊢ φ → F ↾ C = x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x ↾ C
52 resmpt ⊢ C ⊆ ℝ → x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x ↾ C = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
53 34 52 mp1i ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x ↾ C = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
54 51 53 eqtr2d ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = F ↾ C
55 54 3 eqeltrd ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
56 55 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
57 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
58 simpr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
59 nfv ⊢ Ⅎ x n ∈ ℕ 0
60 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
61 60 nfdm ⊢ Ⅎ _ x dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
62 61 nfcri ⊢ Ⅎ x y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
63 59 62 nfan ⊢ Ⅎ x n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
64 18 ex ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
65 64 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
66 63 65 ralrimi ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
67 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = C
68 66 67 syl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = C
69 58 68 eleqtrd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → y ∈ C
70 eqidd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
71 oveq2 ⊢ x = y → n ⁢ x = n ⁢ y
72 71 fveq2d ⊢ x = y → cos ⁡ n ⁢ x = cos ⁡ n ⁢ y
73 72 adantl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C ∧ x = y → cos ⁡ n ⁢ x = cos ⁡ n ⁢ y
74 simpr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → y ∈ C
75 14 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → n ∈ ℝ
76 34 74 sselid ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → y ∈ ℝ
77 75 76 remulcld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → n ⁢ y ∈ ℝ
78 77 recoscld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → cos ⁡ n ⁢ y ∈ ℝ
79 70 73 74 78 fvmptd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y = cos ⁡ n ⁢ y
80 79 fveq2d ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y = cos ⁡ n ⁢ y
81 abscosbd ⊢ n ⁢ y ∈ ℝ → cos ⁡ n ⁢ y ≤ 1
82 77 81 syl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → cos ⁡ n ⁢ y ≤ 1
83 80 82 eqbrtrd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
84 69 83 syldan ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
85 84 ralrimiva ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
86 breq2 ⊢ b = 1 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b ↔ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
87 86 ralbidv ⊢ b = 1 → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b ↔ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
88 87 rspcev ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
89 57 85 88 sylancr ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
90 89 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
91 bddmulibl ⊢ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
92 49 56 90 91 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
93 31 92 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
94 20 93 itgrecl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
95 pire ⊢ π ∈ ℝ
96 95 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → π ∈ ℝ
97 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
98 pipos ⊢ 0 < π
99 97 98 gtneii ⊢ π ≠ 0
100 99 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → π ≠ 0
101 94 96 100 redivcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ
102 101 4 fmptd ⊢ φ → A : ℕ 0 ⟶ ℝ
103 102 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ
104 103 ex ⊢ φ → n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ
105 nnnn0 ⊢ n ∈ ℕ → n ∈ ℕ 0
106 17 resincld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
107 106 adantll ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
108 13 107 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
109 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
110 23 107 13 109 25 offval2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x
111 107 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℂ
112 111 28 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
113 112 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
114 110 113 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x
115 sincn ⊢ sin : ℂ ⟶cn ℂ
116 115 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → sin : ℂ ⟶cn ℂ
117 45 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
118 116 117 cncfmpt1f ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
119 cnmbf ⊢ C ∈ dom ⁡ vol ∧ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
120 22 118 119 sylancr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
121 simpr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
122 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
123 122 nfdm ⊢ Ⅎ _ x dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
124 123 nfcri ⊢ Ⅎ x y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
125 59 124 nfan ⊢ Ⅎ x n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
126 106 ex ⊢ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
127 126 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
128 125 127 ralrimi ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → ∀ x ∈ C sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
129 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ C sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = C
130 128 129 syl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = C
131 121 130 eleqtrd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → y ∈ C
132 eqidd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
133 71 fveq2d ⊢ x = y → sin ⁡ n ⁢ x = sin ⁡ n ⁢ y
134 133 adantl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C ∧ x = y → sin ⁡ n ⁢ x = sin ⁡ n ⁢ y
135 77 resincld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → sin ⁡ n ⁢ y ∈ ℝ
136 132 134 74 135 fvmptd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y = sin ⁡ n ⁢ y
137 136 fveq2d ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y = sin ⁡ n ⁢ y
138 abssinbd ⊢ n ⁢ y ∈ ℝ → sin ⁡ n ⁢ y ≤ 1
139 77 138 syl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → sin ⁡ n ⁢ y ≤ 1
140 137 139 eqbrtrd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
141 131 140 syldan ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
142 141 ralrimiva ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
143 breq2 ⊢ b = 1 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b ↔ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
144 143 ralbidv ⊢ b = 1 → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b ↔ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
145 144 rspcev ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
146 57 142 145 sylancr ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
147 146 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
148 bddmulibl ⊢ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
149 120 56 147 148 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
150 114 149 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
151 108 150 itgrecl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
152 105 151 sylan2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
153 95 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ∈ ℝ
154 99 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ≠ 0
155 152 153 154 redivcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ
156 155 5 fmptd ⊢ φ → B : ℕ ⟶ ℝ
157 156 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → B ⁡ n ∈ ℝ
158 157 ex ⊢ φ → n ∈ ℕ → B ⁡ n ∈ ℝ
159 104 158 jca ⊢ φ → n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ ∧ n ∈ ℕ → B ⁡ n ∈ ℝ