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Theorem fourierdlem65

Description: The distance of two adjacent points in the moved partition is preserved in the original partition. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem65.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A ∧ p ⁡ m = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem65.t ⊢ T = B − A
fourierdlem65.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
fourierdlem65.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
fourierdlem65.c ⊢ φ → C ∈ ℝ
fourierdlem65.d ⊢ φ → D ∈ C +∞
fourierdlem65.o ⊢ O = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = C ∧ p ⁡ m = D ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem65.n ⊢ N = C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q − 1
fourierdlem65.s ⊢ S = ι f | f Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
fourierdlem65.e ⊢ E = x ∈ ℝ ⟼ x + B − x T ⁢ T
fourierdlem65.l ⊢ L = y ∈ A B ⟼ if y = B A y
fourierdlem65.z ⊢ Z = S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
Assertion fourierdlem65 ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j + 1 − L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem65.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A ∧ p ⁡ m = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
2 fourierdlem65.t ⊢ T = B − A
3 fourierdlem65.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
4 fourierdlem65.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
5 fourierdlem65.c ⊢ φ → C ∈ ℝ
6 fourierdlem65.d ⊢ φ → D ∈ C +∞
7 fourierdlem65.o ⊢ O = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = C ∧ p ⁡ m = D ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
8 fourierdlem65.n ⊢ N = C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q − 1
9 fourierdlem65.s ⊢ S = ι f | f Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
10 fourierdlem65.e ⊢ E = x ∈ ℝ ⟼ x + B − x T ⁢ T
11 fourierdlem65.l ⊢ L = y ∈ A B ⟼ if y = B A y
12 fourierdlem65.z ⊢ Z = S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
13 11 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → L = y ∈ A B ⟼ if y = B A y
14 simpr ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → y = E ⁡ S ⁡ j
15 simpl ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → E ⁡ S ⁡ j = B
16 14 15 eqtrd ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → y = B
17 16 iftrued ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → if y = B A y = A
18 17 adantll ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → if y = B A y = A
19 1 3 4 fourierdlem11 ⊢ φ → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ A < B
20 19 simp1d ⊢ φ → A ∈ ℝ
21 19 simp2d ⊢ φ → B ∈ ℝ
22 19 simp3d ⊢ φ → A < B
23 20 21 22 2 10 fourierdlem4 ⊢ φ → E : ℝ ⟶ A B
24 23 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E : ℝ ⟶ A B
25 ioossre ⊢ C +∞ ⊆ ℝ
26 25 6 sselid ⊢ φ → D ∈ ℝ
27 5 rexrd ⊢ φ → C ∈ ℝ *
28 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
29 28 a1i ⊢ φ → +∞ ∈ ℝ *
30 ioogtlb ⊢ C ∈ ℝ * ∧ +∞ ∈ ℝ * ∧ D ∈ C +∞ → C < D
31 27 29 6 30 syl3anc ⊢ φ → C < D
32 id ⊢ y = x → y = x
33 2 eqcomi ⊢ B − A = T
34 33 oveq2i ⊢ k ⁢ B − A = k ⁢ T
35 34 a1i ⊢ y = x → k ⁢ B − A = k ⁢ T
36 32 35 oveq12d ⊢ y = x → y + k ⁢ B − A = x + k ⁢ T
37 36 eleq1d ⊢ y = x → y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ x + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
38 37 rexbidv ⊢ y = x → ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ ∃ k ∈ ℤ x + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
39 38 cbvrabv ⊢ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q = x ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ x + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
40 39 uneq2i ⊢ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q = C D ∪ x ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ x + k ⁢ T ∈ ran ⁡ Q
41 2 1 3 4 5 26 31 7 40 8 9 fourierdlem54 ⊢ φ → N ∈ ℕ ∧ S ∈ O ⁡ N ∧ S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
42 41 simpld ⊢ φ → N ∈ ℕ ∧ S ∈ O ⁡ N
43 42 simprd ⊢ φ → S ∈ O ⁡ N
44 42 simpld ⊢ φ → N ∈ ℕ
45 7 fourierdlem2 ⊢ N ∈ ℕ → S ∈ O ⁡ N ↔ S ∈ ℝ 0 … N ∧ S ⁡ 0 = C ∧ S ⁡ N = D ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N S ⁡ i < S ⁡ i + 1
46 44 45 syl ⊢ φ → S ∈ O ⁡ N ↔ S ∈ ℝ 0 … N ∧ S ⁡ 0 = C ∧ S ⁡ N = D ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N S ⁡ i < S ⁡ i + 1
47 43 46 mpbid ⊢ φ → S ∈ ℝ 0 … N ∧ S ⁡ 0 = C ∧ S ⁡ N = D ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N S ⁡ i < S ⁡ i + 1
48 47 simpld ⊢ φ → S ∈ ℝ 0 … N
49 elmapi ⊢ S ∈ ℝ 0 … N → S : 0 … N ⟶ ℝ
50 48 49 syl ⊢ φ → S : 0 … N ⟶ ℝ
51 50 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S : 0 … N ⟶ ℝ
52 elfzofz ⊢ j ∈ 0 ..^ N → j ∈ 0 … N
53 52 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → j ∈ 0 … N
54 51 53 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ∈ ℝ
55 24 54 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j ∈ A B
56 55 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j ∈ A B
57 20 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → A ∈ ℝ
58 13 18 56 57 fvmptd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = A
59 58 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 − L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = E ⁡ S ⁡ j + 1 − A
60 21 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → B ∈ ℝ
61 22 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → A < B
62 54 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j ∈ ℝ
63 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j = B
64 fzofzp1 ⊢ j ∈ 0 ..^ N → j + 1 ∈ 0 … N
65 64 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → j + 1 ∈ 0 … N
66 51 65 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 ∈ ℝ
67 66 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 ∈ ℝ
68 elfzoelz ⊢ j ∈ 0 ..^ N → j ∈ ℤ
69 68 zred ⊢ j ∈ 0 ..^ N → j ∈ ℝ
70 69 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → j ∈ ℝ
71 70 ltp1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → j < j + 1
72 41 simprd ⊢ φ → S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
73 72 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
74 isorel ⊢ S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ∧ j ∈ 0 … N ∧ j + 1 ∈ 0 … N → j < j + 1 ↔ S ⁡ j < S ⁡ j + 1
75 73 53 65 74 syl12anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → j < j + 1 ↔ S ⁡ j < S ⁡ j + 1
76 71 75 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j < S ⁡ j + 1
77 76 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j < S ⁡ j + 1
78 isof1o ⊢ S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → S : 0 … N ⟶ 1-1 onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
79 f1ofo ⊢ S : 0 … N ⟶ 1-1 onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → S : 0 … N ⟶ onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
80 72 78 79 3syl ⊢ φ → S : 0 … N ⟶ onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
81 80 ad3antrrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S : 0 … N ⟶ onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
82 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → C ∈ ℝ
83 26 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → D ∈ ℝ
84 21 20 resubcld ⊢ φ → B − A ∈ ℝ
85 2 84 eqeltrid ⊢ φ → T ∈ ℝ
86 85 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → T ∈ ℝ
87 54 86 readdcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + T ∈ ℝ
88 87 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T ∈ ℝ
89 5 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → C ∈ ℝ
90 7 44 43 fourierdlem15 ⊢ φ → S : 0 … N ⟶ C D
91 90 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S : 0 … N ⟶ C D
92 91 53 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ∈ C D
93 26 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → D ∈ ℝ
94 elicc2 ⊢ C ∈ ℝ ∧ D ∈ ℝ → S ⁡ j ∈ C D ↔ S ⁡ j ∈ ℝ ∧ C ≤ S ⁡ j ∧ S ⁡ j ≤ D
95 89 93 94 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ∈ C D ↔ S ⁡ j ∈ ℝ ∧ C ≤ S ⁡ j ∧ S ⁡ j ≤ D
96 92 95 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ∈ ℝ ∧ C ≤ S ⁡ j ∧ S ⁡ j ≤ D
97 96 simp2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → C ≤ S ⁡ j
98 20 21 posdifd ⊢ φ → A < B ↔ 0 < B − A
99 22 98 mpbid ⊢ φ → 0 < B − A
100 99 2 breqtrrdi ⊢ φ → 0 < T
101 85 100 elrpd ⊢ φ → T ∈ ℝ +
102 101 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → T ∈ ℝ +
103 54 102 ltaddrpd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j < S ⁡ j + T
104 89 54 87 97 103 lelttrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → C < S ⁡ j + T
105 89 87 104 ltled ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → C ≤ S ⁡ j + T
106 105 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → C ≤ S ⁡ j + T
107 66 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + 1 ∈ ℝ
108 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T
109 88 107 ltnled ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T < S ⁡ j + 1 ↔ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T
110 108 109 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T < S ⁡ j + 1
111 91 65 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 ∈ C D
112 elicc2 ⊢ C ∈ ℝ ∧ D ∈ ℝ → S ⁡ j + 1 ∈ C D ↔ S ⁡ j + 1 ∈ ℝ ∧ C ≤ S ⁡ j + 1 ∧ S ⁡ j + 1 ≤ D
113 89 93 112 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 ∈ C D ↔ S ⁡ j + 1 ∈ ℝ ∧ C ≤ S ⁡ j + 1 ∧ S ⁡ j + 1 ≤ D
114 111 113 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 ∈ ℝ ∧ C ≤ S ⁡ j + 1 ∧ S ⁡ j + 1 ≤ D
115 114 simp3d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 ≤ D
116 115 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + 1 ≤ D
117 88 107 83 110 116 ltletrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T < D
118 88 83 117 ltled ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T ≤ D
119 82 83 88 106 118 eliccd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T ∈ C D
120 119 adantlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T ∈ C D
121 10 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E = x ∈ ℝ ⟼ x + B − x T ⁢ T
122 id ⊢ x = S ⁡ j → x = S ⁡ j
123 oveq2 ⊢ x = S ⁡ j → B − x = B − S ⁡ j
124 123 oveq1d ⊢ x = S ⁡ j → B − x T = B − S ⁡ j T
125 124 fveq2d ⊢ x = S ⁡ j → B − x T = B − S ⁡ j T
126 125 oveq1d ⊢ x = S ⁡ j → B − x T ⁢ T = B − S ⁡ j T ⁢ T
127 122 126 oveq12d ⊢ x = S ⁡ j → x + B − x T ⁢ T = S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
128 127 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ x = S ⁡ j → x + B − x T ⁢ T = S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
129 21 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B ∈ ℝ
130 129 54 resubcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j ∈ ℝ
131 130 102 rerpdivcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ∈ ℝ
132 131 flcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ∈ ℤ
133 132 zred ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ∈ ℝ
134 133 86 remulcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ⁢ T ∈ ℝ
135 54 134 readdcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T ∈ ℝ
136 121 128 54 135 fvmptd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
137 136 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T - S ⁡ j
138 137 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T = S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T - S ⁡ j T
139 54 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ∈ ℂ
140 134 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ⁢ T ∈ ℂ
141 139 140 pncan2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T - S ⁡ j = B − S ⁡ j T ⁢ T
142 141 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T - S ⁡ j T = B − S ⁡ j T ⁢ T T
143 133 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ∈ ℂ
144 86 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → T ∈ ℂ
145 102 rpne0d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → T ≠ 0
146 143 144 145 divcan4d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T ⁢ T T = B − S ⁡ j T
147 138 142 146 3eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T = B − S ⁡ j T
148 147 132 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ∈ ℤ
149 peano2zm ⊢ E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ∈ ℤ → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ∈ ℤ
150 148 149 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ∈ ℤ
151 150 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ∈ ℤ
152 33 oveq2i ⊢ E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T
153 152 oveq2i ⊢ S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A = S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T
154 153 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A = S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T
155 136 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
156 oveq1 ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = B − S ⁡ j
157 156 eqcomd ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
158 157 oveq1d ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
159 158 fveq2d ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
160 159 oveq1d ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
161 160 oveq2d ⊢ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
162 161 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
163 147 143 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ∈ ℂ
164 1cnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → 1 ∈ ℂ
165 163 164 144 subdird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − 1 ⁢ T
166 85 recnd ⊢ φ → T ∈ ℂ
167 166 mullidd ⊢ φ → 1 ⁢ T = T
168 167 oveq2d ⊢ φ → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − 1 ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − T
169 168 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − 1 ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − T
170 165 169 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − T
171 170 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T = S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − T
172 163 144 mulcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T ∈ ℂ
173 139 144 172 ppncand ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T − T = S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
174 flid ⊢ E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ∈ ℤ → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
175 148 174 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
176 175 eqcomd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
177 176 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
178 177 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
179 171 173 178 3eqtrrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T
180 179 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T
181 155 162 180 3eqtrrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j
182 154 181 63 3eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A = B
183 1 fourierdlem2 ⊢ M ∈ ℕ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
184 3 183 syl ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
185 4 184 mpbid ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
186 185 simprd ⊢ φ → Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
187 186 simpld ⊢ φ → Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B
188 187 simprd ⊢ φ → Q ⁡ M = B
189 188 eqcomd ⊢ φ → B = Q ⁡ M
190 1 3 4 fourierdlem15 ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ A B
191 ffn ⊢ Q : 0 … M ⟶ A B → Q Fn 0 … M
192 190 191 syl ⊢ φ → Q Fn 0 … M
193 3 nnnn0d ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
194 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
195 193 194 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 0
196 eluzfz2 ⊢ M ∈ ℤ ≥ 0 → M ∈ 0 … M
197 195 196 syl ⊢ φ → M ∈ 0 … M
198 fnfvelrn ⊢ Q Fn 0 … M ∧ M ∈ 0 … M → Q ⁡ M ∈ ran ⁡ Q
199 192 197 198 syl2anc ⊢ φ → Q ⁡ M ∈ ran ⁡ Q
200 189 199 eqeltrd ⊢ φ → B ∈ ran ⁡ Q
201 200 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → B ∈ ran ⁡ Q
202 182 201 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
203 202 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
204 oveq1 ⊢ k = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 → k ⁢ B − A = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A
205 204 oveq2d ⊢ k = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 → S ⁡ j + T + k ⁢ B − A = S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A
206 205 eleq1d ⊢ k = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 → S ⁡ j + T + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
207 206 rspcev ⊢ E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ∈ ℤ ∧ S ⁡ j + T + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T − 1 ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → ∃ k ∈ ℤ S ⁡ j + T + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
208 151 203 207 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → ∃ k ∈ ℤ S ⁡ j + T + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
209 oveq1 ⊢ y = S ⁡ j + T → y + k ⁢ B − A = S ⁡ j + T + k ⁢ B − A
210 209 eleq1d ⊢ y = S ⁡ j + T → y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ S ⁡ j + T + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
211 210 rexbidv ⊢ y = S ⁡ j + T → ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ ∃ k ∈ ℤ S ⁡ j + T + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
212 211 elrab ⊢ S ⁡ j + T ∈ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ S ⁡ j + T ∈ C D ∧ ∃ k ∈ ℤ S ⁡ j + T + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
213 120 208 212 sylanbrc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T ∈ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
214 elun2 ⊢ S ⁡ j + T ∈ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → S ⁡ j + T ∈ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
215 213 214 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → S ⁡ j + T ∈ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
216 foelrn ⊢ S : 0 … N ⟶ onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ∧ S ⁡ j + T ∈ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j + T = S ⁡ i
217 81 215 216 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j + T = S ⁡ i
218 eqcom ⊢ S ⁡ j + T = S ⁡ i ↔ S ⁡ i = S ⁡ j + T
219 218 rexbii ⊢ ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j + T = S ⁡ i ↔ ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ i = S ⁡ j + T
220 217 219 sylib ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ i = S ⁡ j + T
221 103 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ j < S ⁡ j + T
222 218 bilanri ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ j + T = S ⁡ i
223 221 222 breqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ j < S ⁡ i
224 110 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ j + T < S ⁡ j + 1
225 222 224 eqbrtrrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ i < S ⁡ j + 1
226 223 225 jca ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
227 226 adantlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
228 simplll ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → φ ∧ j ∈ 0 ..^ N
229 simplr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → i ∈ 0 … N
230 elfzelz ⊢ i ∈ 0 … N → i ∈ ℤ
231 230 ad2antlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → i ∈ ℤ
232 68 ad3antlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → j ∈ ℤ
233 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i → S ⁡ j < S ⁡ i
234 73 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i → S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
235 53 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i → j ∈ 0 … N
236 simplr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i → i ∈ 0 … N
237 isorel ⊢ S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ∧ j ∈ 0 … N ∧ i ∈ 0 … N → j < i ↔ S ⁡ j < S ⁡ i
238 234 235 236 237 syl12anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i → j < i ↔ S ⁡ j < S ⁡ i
239 233 238 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i → j < i
240 239 adantrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → j < i
241 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → S ⁡ i < S ⁡ j + 1
242 73 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
243 simplr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → i ∈ 0 … N
244 65 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → j + 1 ∈ 0 … N
245 isorel ⊢ S Isom < , < 0 … N C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ∧ i ∈ 0 … N ∧ j + 1 ∈ 0 … N → i < j + 1 ↔ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
246 242 243 244 245 syl12anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → i < j + 1 ↔ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
247 241 246 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → i < j + 1
248 247 adantrl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → i < j + 1
249 btwnnz ⊢ j ∈ ℤ ∧ j < i ∧ i < j + 1 → ¬ i ∈ ℤ
250 232 240 248 249 syl3anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1 → ¬ i ∈ ℤ
251 231 250 pm2.65da ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ i ∈ 0 … N → ¬ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
252 228 229 251 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ i ∈ 0 … N ∧ S ⁡ i = S ⁡ j + T → ¬ S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
253 227 252 pm2.65da ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T ∧ i ∈ 0 … N → ¬ S ⁡ i = S ⁡ j + T
254 253 nrexdv ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → ¬ ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ i = S ⁡ j + T
255 254 adantlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T → ¬ ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ i = S ⁡ j + T
256 220 255 condan ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T
257 62 rexrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j ∈ ℝ *
258 85 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → T ∈ ℝ
259 62 258 readdcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + T ∈ ℝ
260 elioc2 ⊢ S ⁡ j ∈ ℝ * ∧ S ⁡ j + T ∈ ℝ → S ⁡ j + 1 ∈ S ⁡ j S ⁡ j + T ↔ S ⁡ j + 1 ∈ ℝ ∧ S ⁡ j < S ⁡ j + 1 ∧ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T
261 257 259 260 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 ∈ S ⁡ j S ⁡ j + T ↔ S ⁡ j + 1 ∈ ℝ ∧ S ⁡ j < S ⁡ j + 1 ∧ S ⁡ j + 1 ≤ S ⁡ j + T
262 67 77 256 261 mpbir3and ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 ∈ S ⁡ j S ⁡ j + T
263 57 60 61 2 10 62 63 262 fourierdlem26 ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 = A + S ⁡ j + 1 - S ⁡ j
264 263 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 − A = A + S ⁡ j + 1 − S ⁡ j - A
265 57 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → A ∈ ℂ
266 66 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 ∈ ℂ
267 266 139 subcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 − S ⁡ j ∈ ℂ
268 267 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 − S ⁡ j ∈ ℂ
269 265 268 pncan2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → A + S ⁡ j + 1 − S ⁡ j - A = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j
270 59 264 269 3eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 − L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j
271 11 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → L = y ∈ A B ⟼ if y = B A y
272 eqcom ⊢ y = E ⁡ S ⁡ j ↔ E ⁡ S ⁡ j = y
273 272 bilani ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → E ⁡ S ⁡ j = y
274 neqne ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j ≠ B
275 274 adantr ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → E ⁡ S ⁡ j ≠ B
276 273 275 eqnetrrd ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → y ≠ B
277 276 neneqd ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → ¬ y = B
278 277 iffalsed ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → if y = B A y = y
279 simpr ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → y = E ⁡ S ⁡ j
280 278 279 eqtrd ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → if y = B A y = E ⁡ S ⁡ j
281 280 adantll ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ y = E ⁡ S ⁡ j → if y = B A y = E ⁡ S ⁡ j
282 55 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j ∈ A B
283 271 281 282 282 fvmptd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = E ⁡ S ⁡ j
284 283 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 − L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = E ⁡ S ⁡ j + 1 − E ⁡ S ⁡ j
285 id ⊢ x = S ⁡ j + 1 → x = S ⁡ j + 1
286 oveq2 ⊢ x = S ⁡ j + 1 → B − x = B − S ⁡ j + 1
287 286 oveq1d ⊢ x = S ⁡ j + 1 → B − x T = B − S ⁡ j + 1 T
288 287 fveq2d ⊢ x = S ⁡ j + 1 → B − x T = B − S ⁡ j + 1 T
289 288 oveq1d ⊢ x = S ⁡ j + 1 → B − x T ⁢ T = B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T
290 285 289 oveq12d ⊢ x = S ⁡ j + 1 → x + B − x T ⁢ T = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T
291 290 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ x = S ⁡ j + 1 → x + B − x T ⁢ T = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T
292 129 66 resubcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 ∈ ℝ
293 292 102 rerpdivcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ
294 293 flcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℤ
295 294 zred ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ
296 295 86 remulcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T ∈ ℝ
297 66 296 readdcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T ∈ ℝ
298 121 291 66 297 fvmptd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j + 1 = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T
299 298 136 oveq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j + 1 − E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T - S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
300 299 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 − E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T - S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
301 flle ⊢ B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ → B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j + 1 T
302 293 301 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j + 1 T
303 54 66 76 ltled ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ≤ S ⁡ j + 1
304 54 66 129 303 lesub2dd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 ≤ B − S ⁡ j
305 292 130 102 304 lediv1dd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j T
306 295 293 131 302 305 letrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j T
307 306 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j T
308 295 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ
309 1red ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → 1 ∈ ℝ
310 308 309 readdcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ∈ ℝ
311 131 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → B − S ⁡ j T ∈ ℝ
312 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
313 310 311 312 nltled ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T
314 313 adantlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T
315 80 ad3antrrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → S : 0 … N ⟶ onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
316 89 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → C ∈ ℝ
317 93 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → D ∈ ℝ
318 136 135 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ
319 129 318 resubcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ
320 54 319 readdcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ
321 12 320 eqeltrid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → Z ∈ ℝ
322 321 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z ∈ ℝ
323 20 rexrd ⊢ φ → A ∈ ℝ *
324 323 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → A ∈ ℝ *
325 elioc2 ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ → E ⁡ S ⁡ j ∈ A B ↔ E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ ∧ A < E ⁡ S ⁡ j ∧ E ⁡ S ⁡ j ≤ B
326 324 129 325 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j ∈ A B ↔ E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ ∧ A < E ⁡ S ⁡ j ∧ E ⁡ S ⁡ j ≤ B
327 55 326 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ ∧ A < E ⁡ S ⁡ j ∧ E ⁡ S ⁡ j ≤ B
328 327 simp3d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j ≤ B
329 129 318 subge0d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → 0 ≤ B − E ⁡ S ⁡ j ↔ E ⁡ S ⁡ j ≤ B
330 328 329 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → 0 ≤ B − E ⁡ S ⁡ j
331 54 319 addge01d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → 0 ≤ B − E ⁡ S ⁡ j ↔ S ⁡ j ≤ S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
332 330 331 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j ≤ S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
333 89 54 320 97 332 letrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → C ≤ S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
334 333 12 breqtrrdi ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → C ≤ Z
335 334 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → C ≤ Z
336 66 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → S ⁡ j + 1 ∈ ℝ
337 293 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ
338 reflcl ⊢ B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ
339 peano2re ⊢ B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ∈ ℝ
340 337 338 339 3syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ∈ ℝ
341 129 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B ∈ ℝ
342 341 322 resubcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − Z ∈ ℝ
343 102 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → T ∈ ℝ +
344 342 343 rerpdivcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − Z T ∈ ℝ
345 flltp1 ⊢ B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℝ → B − S ⁡ j + 1 T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
346 293 345 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
347 346 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
348 294 peano2zd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ∈ ℤ
349 348 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ∈ ℤ
350 131 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j T ∈ ℝ
351 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T
352 319 102 rerpdivcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j T ∈ ℝ
353 352 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − E ⁡ S ⁡ j T ∈ ℝ
354 20 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → A ∈ ℝ
355 327 simp2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → A < E ⁡ S ⁡ j
356 354 318 129 355 ltsub2dd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j < B − A
357 356 2 breqtrrdi ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j < T
358 319 86 102 357 ltdiv1dd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j T < T T
359 144 145 dividd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → T T = 1
360 358 359 breqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j T < 1
361 360 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − E ⁡ S ⁡ j T < 1
362 130 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j ∈ ℂ
363 319 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j ∈ ℂ
364 362 363 144 145 divsubdird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B - S ⁡ j - B − E ⁡ S ⁡ j T = B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T
365 364 eqcomd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T = B - S ⁡ j - B − E ⁡ S ⁡ j T
366 129 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B ∈ ℂ
367 318 recnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j ∈ ℂ
368 366 139 367 nnncan1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B - S ⁡ j - B − E ⁡ S ⁡ j = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
369 368 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B - S ⁡ j - B − E ⁡ S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
370 365 369 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
371 370 148 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T ∈ ℤ
372 371 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T ∈ ℤ
373 349 350 351 353 361 372 zltlesub ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T
374 12 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → Z = S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
375 374 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − Z = B − S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
376 139 366 367 addsub12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j = B + S ⁡ j - E ⁡ S ⁡ j
377 366 367 139 subsub2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = B + S ⁡ j - E ⁡ S ⁡ j
378 376 377 eqtr4d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j = B − E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
379 378 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j = B − B − E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
380 367 139 subcld ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j ∈ ℂ
381 366 380 nncand ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − B − E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
382 375 379 381 3eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − Z = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
383 382 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − Z T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T
384 369 365 383 3eqtr4d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T = B − Z T
385 384 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j T − B − E ⁡ S ⁡ j T = B − Z T
386 373 385 breqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − Z T
387 337 340 344 347 386 ltletrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 T < B − Z T
388 292 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 ∈ ℝ
389 388 342 343 ltdiv1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 < B − Z ↔ B − S ⁡ j + 1 T < B − Z T
390 387 389 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → B − S ⁡ j + 1 < B − Z
391 322 336 341 ltsub2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z < S ⁡ j + 1 ↔ B − S ⁡ j + 1 < B − Z
392 390 391 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z < S ⁡ j + 1
393 115 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → S ⁡ j + 1 ≤ D
394 322 336 317 392 393 ltletrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z < D
395 322 317 394 ltled ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z ≤ D
396 316 317 322 335 395 eliccd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z ∈ C D
397 33 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − A = T
398 397 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T
399 380 144 145 divcan1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ T = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
400 398 399 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
401 374 400 oveq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → Z + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A = S ⁡ j + B − E ⁡ S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
402 139 363 addcomd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j = B - E ⁡ S ⁡ j + S ⁡ j
403 402 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → S ⁡ j + B − E ⁡ S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = B − E ⁡ S ⁡ j + S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j
404 363 139 367 ppncand ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j + S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = B - E ⁡ S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j
405 366 367 npcand ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B - E ⁡ S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j = B
406 404 405 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B − E ⁡ S ⁡ j + S ⁡ j + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j = B
407 401 403 406 3eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → Z + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A = B
408 200 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → B ∈ ran ⁡ Q
409 407 408 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → Z + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
410 oveq1 ⊢ k = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T → k ⁢ B − A = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A
411 410 oveq2d ⊢ k = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T → Z + k ⁢ B − A = Z + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A
412 411 eleq1d ⊢ k = E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T → Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ Z + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
413 412 rspcev ⊢ E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ∈ ℤ ∧ Z + E ⁡ S ⁡ j − S ⁡ j T ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → ∃ k ∈ ℤ Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
414 148 409 413 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → ∃ k ∈ ℤ Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
415 414 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → ∃ k ∈ ℤ Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
416 oveq1 ⊢ y = Z → y + k ⁢ B − A = Z + k ⁢ B − A
417 416 eleq1d ⊢ y = Z → y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
418 417 rexbidv ⊢ y = Z → ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ ∃ k ∈ ℤ Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
419 418 elrab ⊢ Z ∈ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ↔ Z ∈ C D ∧ ∃ k ∈ ℤ Z + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
420 396 415 419 sylanbrc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z ∈ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
421 elun2 ⊢ Z ∈ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → Z ∈ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
422 420 421 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z ∈ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q
423 foelrn ⊢ S : 0 … N ⟶ onto C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q ∧ Z ∈ C D ∪ y ∈ C D | ∃ k ∈ ℤ y + k ⁢ B − A ∈ ran ⁡ Q → ∃ i ∈ 0 … N Z = S ⁡ i
424 315 422 423 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → ∃ i ∈ 0 … N Z = S ⁡ i
425 54 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j ∈ ℝ
426 319 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ
427 318 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ
428 21 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B ∈ ℝ
429 328 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j ≤ B
430 274 necomd ⊢ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B ≠ E ⁡ S ⁡ j
431 430 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B ≠ E ⁡ S ⁡ j
432 427 428 429 431 leneltd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j < B
433 427 428 posdifd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j < B ↔ 0 < B − E ⁡ S ⁡ j
434 432 433 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → 0 < B − E ⁡ S ⁡ j
435 426 434 elrpd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − E ⁡ S ⁡ j ∈ ℝ +
436 425 435 ltaddrpd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j < S ⁡ j + B - E ⁡ S ⁡ j
437 436 12 breqtrrdi ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j < Z
438 437 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T ∧ Z = S ⁡ i → S ⁡ j < Z
439 simpr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T ∧ Z = S ⁡ i → Z = S ⁡ i
440 438 439 breqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T ∧ Z = S ⁡ i → S ⁡ j < S ⁡ i
441 392 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T ∧ Z = S ⁡ i → Z < S ⁡ j + 1
442 439 441 eqbrtrrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T ∧ Z = S ⁡ i → S ⁡ i < S ⁡ j + 1
443 440 442 jca ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T ∧ Z = S ⁡ i → S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
444 443 ex ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → Z = S ⁡ i → S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
445 444 reximdv ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → ∃ i ∈ 0 … N Z = S ⁡ i → ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
446 424 445 mpd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ B − S ⁡ j + 1 T + 1 ≤ B − S ⁡ j T → ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
447 314 446 syldan ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
448 251 nrexdv ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → ¬ ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
449 448 ad2antrr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B ∧ ¬ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1 → ¬ ∃ i ∈ 0 … N S ⁡ j < S ⁡ i ∧ S ⁡ i < S ⁡ j + 1
450 447 449 condan ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
451 307 450 jca ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j T ∧ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
452 131 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T ∈ ℝ
453 294 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℤ
454 flbi ⊢ B − S ⁡ j T ∈ ℝ ∧ B − S ⁡ j + 1 T ∈ ℤ → B − S ⁡ j T = B − S ⁡ j + 1 T ↔ B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j T ∧ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
455 452 453 454 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T = B − S ⁡ j + 1 T ↔ B − S ⁡ j + 1 T ≤ B − S ⁡ j T ∧ B − S ⁡ j T < B − S ⁡ j + 1 T + 1
456 451 455 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T = B − S ⁡ j + 1 T
457 456 eqcomd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j + 1 T = B − S ⁡ j T
458 457 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T = B − S ⁡ j T ⁢ T
459 458 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j T ⁢ T
460 459 oveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T - S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j T ⁢ T - S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T
461 266 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 ∈ ℂ
462 139 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j ∈ ℂ
463 140 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → B − S ⁡ j T ⁢ T ∈ ℂ
464 461 462 463 pnpcan2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j T ⁢ T - S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j
465 460 464 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → S ⁡ j + 1 + B − S ⁡ j + 1 T ⁢ T - S ⁡ j + B − S ⁡ j T ⁢ T = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j
466 284 300 465 3eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N ∧ ¬ E ⁡ S ⁡ j = B → E ⁡ S ⁡ j + 1 − L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j
467 270 466 pm2.61dan ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ N → E ⁡ S ⁡ j + 1 − L ⁡ E ⁡ S ⁡ j = S ⁡ j + 1 − S ⁡ j