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Theorem fourierdlem83

Description: The fourier partial sum for F rewritten as an integral. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem83.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
fourierdlem83.c ⊢ C = − π π
fourierdlem83.fl1 ⊢ φ → F ↾ C ∈ 𝐿 1
fourierdlem83.a ⊢ A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
fourierdlem83.b ⊢ B = n ∈ ℕ ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
fourierdlem83.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
fourierdlem83.s ⊢ S = m ∈ ℕ ⟼ A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
fourierdlem83.d ⊢ D = n ∈ ℕ ⟼ s ∈ ℝ ⟼ if s mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ n + 1 2 ⁢ π sin ⁡ n + 1 2 ⁢ s 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ s 2
fourierdlem83.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
Assertion fourierdlem83 ⊢ φ → S ⁡ N = ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem83.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
2 fourierdlem83.c ⊢ C = − π π
3 fourierdlem83.fl1 ⊢ φ → F ↾ C ∈ 𝐿 1
4 fourierdlem83.a ⊢ A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
5 fourierdlem83.b ⊢ B = n ∈ ℕ ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
6 fourierdlem83.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
7 fourierdlem83.s ⊢ S = m ∈ ℕ ⟼ A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
8 fourierdlem83.d ⊢ D = n ∈ ℕ ⟼ s ∈ ℝ ⟼ if s mod 2 ⁢ π = 0 2 ⁢ n + 1 2 ⁢ π sin ⁡ n + 1 2 ⁢ s 2 ⁢ π ⁢ sin ⁡ s 2
9 fourierdlem83.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
10 7 a1i ⊢ φ → S = m ∈ ℕ ⟼ A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
11 oveq2 ⊢ m = N → 1 … m = 1 … N
12 11 sumeq1d ⊢ m = N → ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
13 12 oveq2d ⊢ m = N → A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
14 13 adantl ⊢ φ ∧ m = N → A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 m A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
15 id ⊢ φ → φ
16 0nn0 ⊢ 0 ∈ ℕ 0
17 16 a1i ⊢ φ → 0 ∈ ℕ 0
18 16 elexi ⊢ 0 ∈ V
19 eleq1 ⊢ n = 0 → n ∈ ℕ 0 ↔ 0 ∈ ℕ 0
20 19 anbi2d ⊢ n = 0 → φ ∧ n ∈ ℕ 0 ↔ φ ∧ 0 ∈ ℕ 0
21 fveq2 ⊢ n = 0 → A ⁡ n = A ⁡ 0
22 21 eleq1d ⊢ n = 0 → A ⁡ n ∈ ℝ ↔ A ⁡ 0 ∈ ℝ
23 20 22 imbi12d ⊢ n = 0 → φ ∧ n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ ↔ φ ∧ 0 ∈ ℕ 0 → A ⁡ 0 ∈ ℝ
24 1 2 3 4 5 fourierdlem22 ⊢ φ → n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ ∧ n ∈ ℕ → B ⁡ n ∈ ℝ
25 24 simpld ⊢ φ → n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ
26 25 imp ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → A ⁡ n ∈ ℝ
27 18 23 26 vtocl ⊢ φ ∧ 0 ∈ ℕ 0 → A ⁡ 0 ∈ ℝ
28 15 17 27 syl2anc ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℝ
29 28 rehalfcld ⊢ φ → A ⁡ 0 2 ∈ ℝ
30 fzfid ⊢ φ → 1 … N ∈ Fin
31 eleq1 ⊢ k = n → k ∈ ℕ 0 ↔ n ∈ ℕ 0
32 31 anbi2d ⊢ k = n → φ ∧ k ∈ ℕ 0 ↔ φ ∧ n ∈ ℕ 0
33 simpl ⊢ k = n ∧ x ∈ C → k = n
34 33 oveq1d ⊢ k = n ∧ x ∈ C → k ⁢ x = n ⁢ x
35 34 fveq2d ⊢ k = n ∧ x ∈ C → cos ⁡ k ⁢ x = cos ⁡ n ⁢ x
36 35 oveq2d ⊢ k = n ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ k ⁢ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
37 36 itgeq2dv ⊢ k = n → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ k ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx
38 37 eleq1d ⊢ k = n → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ ↔ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
39 32 38 imbi12d ⊢ k = n → φ ∧ k ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ ↔ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
40 1 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ 0 → F : ℝ ⟶ ℝ
41 3 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ 0 → F ↾ C ∈ 𝐿 1
42 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ 0 → k ∈ ℕ 0
43 40 2 41 4 42 fourierdlem16 ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ 0 → A ⁡ k ∈ ℝ ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ
44 43 simprd ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ
45 39 44 chvarvv ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
46 pire ⊢ π ∈ ℝ
47 46 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → π ∈ ℝ
48 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
49 pipos ⊢ 0 < π
50 48 49 gtneii ⊢ π ≠ 0
51 50 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → π ≠ 0
52 45 47 51 redivcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ
53 52 4 fmptd ⊢ φ → A : ℕ 0 ⟶ ℝ
54 53 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A : ℕ 0 ⟶ ℝ
55 elfznn ⊢ n ∈ 1 … N → n ∈ ℕ
56 55 nnnn0d ⊢ n ∈ 1 … N → n ∈ ℕ 0
57 56 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → n ∈ ℕ 0
58 54 57 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ∈ ℝ
59 57 nn0red ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → n ∈ ℝ
60 6 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → X ∈ ℝ
61 59 60 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → n ⁢ X ∈ ℝ
62 61 recoscld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
63 58 62 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
64 eleq1 ⊢ k = n → k ∈ ℕ ↔ n ∈ ℕ
65 64 anbi2d ⊢ k = n → φ ∧ k ∈ ℕ ↔ φ ∧ n ∈ ℕ
66 oveq1 ⊢ k = n → k ⁢ x = n ⁢ x
67 66 fveq2d ⊢ k = n → sin ⁡ k ⁢ x = sin ⁡ n ⁢ x
68 67 oveq2d ⊢ k = n → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
69 68 adantr ⊢ k = n ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
70 69 itgeq2dv ⊢ k = n → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx
71 70 eleq1d ⊢ k = n → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ ↔ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
72 65 71 imbi12d ⊢ k = n → φ ∧ k ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ ↔ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
73 1 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ → F : ℝ ⟶ ℝ
74 3 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ → F ↾ C ∈ 𝐿 1
75 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ → k ∈ ℕ
76 73 2 74 5 75 fourierdlem21 ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ → B ⁡ k ∈ ℝ ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ
77 76 simprd ⊢ φ ∧ k ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ k ⁢ x dx ∈ ℝ
78 72 77 chvarvv ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
79 46 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ∈ ℝ
80 50 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ≠ 0
81 78 79 80 redivcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ
82 81 5 fmptd ⊢ φ → B : ℕ ⟶ ℝ
83 82 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → B : ℕ ⟶ ℝ
84 55 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → n ∈ ℕ
85 83 84 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → B ⁡ n ∈ ℝ
86 61 resincld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
87 85 86 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
88 63 87 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
89 30 88 fsumrecl ⊢ φ → ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
90 29 89 readdcld ⊢ φ → A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
91 10 14 9 90 fvmptd ⊢ φ → S ⁡ N = A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
92 4 a1i ⊢ φ → A = n ∈ ℕ 0 ⟼ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
93 oveq1 ⊢ n = 0 → n ⁢ x = 0 ⋅ x
94 93 fveq2d ⊢ n = 0 → cos ⁡ n ⁢ x = cos ⁡ 0 ⋅ x
95 94 oveq2d ⊢ n = 0 → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x
96 95 adantr ⊢ n = 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x
97 96 itgeq2dv ⊢ n = 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx
98 97 adantl ⊢ φ ∧ n = 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx
99 98 oveq1d ⊢ φ ∧ n = 0 → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx π
100 1 2 3 4 17 fourierdlem16 ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℝ ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx ∈ ℝ
101 100 simprd ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx ∈ ℝ
102 46 a1i ⊢ φ → π ∈ ℝ
103 50 a1i ⊢ φ → π ≠ 0
104 101 102 103 redivcld ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx π ∈ ℝ
105 92 99 17 104 fvmptd ⊢ φ → A ⁡ 0 = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx π
106 ioosscn ⊢ − π π ⊆ ℂ
107 id ⊢ x ∈ C → x ∈ C
108 107 2 eleqtrdi ⊢ x ∈ C → x ∈ − π π
109 106 108 sselid ⊢ x ∈ C → x ∈ ℂ
110 109 mul02d ⊢ x ∈ C → 0 ⋅ x = 0
111 110 fveq2d ⊢ x ∈ C → cos ⁡ 0 ⋅ x = cos ⁡ 0
112 cos0 ⊢ cos ⁡ 0 = 1
113 111 112 eqtrdi ⊢ x ∈ C → cos ⁡ 0 ⋅ x = 1
114 113 oveq2d ⊢ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x = F ⁡ x ⋅ 1
115 114 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x = F ⁡ x ⋅ 1
116 1 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ C → F : ℝ ⟶ ℝ
117 ioossre ⊢ − π π ⊆ ℝ
118 117 108 sselid ⊢ x ∈ C → x ∈ ℝ
119 118 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
120 116 119 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℝ
121 120 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℂ
122 121 mulridd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⋅ 1 = F ⁡ x
123 115 122 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x = F ⁡ x
124 123 itgeq2dv ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx = ∫ C F ⁡ x dx
125 124 oveq1d ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ 0 ⋅ x dx π = ∫ C F ⁡ x dx π
126 105 125 eqtrd ⊢ φ → A ⁡ 0 = ∫ C F ⁡ x dx π
127 126 oveq1d ⊢ φ → A ⁡ 0 2 = ∫ C F ⁡ x dx π 2
128 1 feqmptd ⊢ φ → F = x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x
129 128 reseq1d ⊢ φ → F ↾ C = x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x ↾ C
130 46 a1i ⊢ x ∈ C → π ∈ ℝ
131 130 renegcld ⊢ x ∈ C → − π ∈ ℝ
132 ioossicc ⊢ − π π ⊆ − π π
133 2 132 eqsstri ⊢ C ⊆ − π π
134 133 sseli ⊢ x ∈ C → x ∈ − π π
135 eliccre ⊢ − π ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ∧ x ∈ − π π → x ∈ ℝ
136 131 130 134 135 syl3anc ⊢ x ∈ C → x ∈ ℝ
137 136 ssriv ⊢ C ⊆ ℝ
138 resmpt ⊢ C ⊆ ℝ → x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x ↾ C = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
139 137 138 mp1i ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ F ⁡ x ↾ C = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
140 129 139 eqtr2d ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = F ↾ C
141 140 3 eqeltrd ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
142 120 141 itgcl ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x dx ∈ ℂ
143 102 recnd ⊢ φ → π ∈ ℂ
144 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
145 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
146 145 a1i ⊢ φ → 2 ≠ 0
147 142 143 144 103 146 divdiv32d ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x dx π 2 = ∫ C F ⁡ x dx 2 π
148 142 144 146 divrecd ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x dx 2 = ∫ C F ⁡ x dx ⁢ 1 2
149 144 146 reccld ⊢ φ → 1 2 ∈ ℂ
150 142 149 mulcomd ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x dx ⁢ 1 2 = 1 2 ⁢ ∫ C F ⁡ x dx
151 149 120 141 itgmulc2 ⊢ φ → 1 2 ⁢ ∫ C F ⁡ x dx = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx
152 148 150 151 3eqtrd ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x dx 2 = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx
153 152 oveq1d ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x dx 2 π = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx π
154 127 147 153 3eqtrd ⊢ φ → A ⁡ 0 2 = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx π
155 57 52 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ
156 4 fvmpt2 ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ → A ⁡ n = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
157 57 155 156 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
158 157 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ⁢ cos ⁡ n ⁢ X
159 155 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℂ
160 62 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℂ
161 159 160 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
162 57 45 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
163 162 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℂ
164 143 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → π ∈ ℂ
165 50 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → π ≠ 0
166 160 163 164 165 divassd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π = cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π
167 1 ad2antrr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F : ℝ ⟶ ℝ
168 118 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
169 167 168 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℝ
170 nn0re ⊢ n ∈ ℕ 0 → n ∈ ℝ
171 170 ad2antlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → n ∈ ℝ
172 171 168 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → n ⁢ x ∈ ℝ
173 172 recoscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
174 169 173 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
175 56 174 sylanl2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
176 ioombl ⊢ − π π ∈ dom ⁡ vol
177 2 176 eqeltri ⊢ C ∈ dom ⁡ vol
178 177 elexi ⊢ C ∈ V
179 178 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → C ∈ V
180 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
181 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
182 179 173 169 180 181 offval2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x
183 173 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℂ
184 121 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℂ
185 183 184 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
186 185 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
187 182 186 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x
188 coscn ⊢ cos : ℂ ⟶cn ℂ
189 188 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → cos : ℂ ⟶cn ℂ
190 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
191 137 190 sstri ⊢ C ⊆ ℂ
192 191 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → C ⊆ ℂ
193 170 recnd ⊢ n ∈ ℕ 0 → n ∈ ℂ
194 193 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → n ∈ ℂ
195 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
196 195 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ℂ ⊆ ℂ
197 192 194 196 constcncfg ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ n : C ⟶cn ℂ
198 192 196 idcncfg ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ x : C ⟶cn ℂ
199 197 198 mulcncf ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
200 189 199 cncfmpt1f ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
201 cnmbf ⊢ C ∈ dom ⁡ vol ∧ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
202 177 200 201 sylancr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
203 141 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
204 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
205 simpr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
206 170 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → n ∈ ℝ
207 118 adantl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
208 206 207 remulcld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → n ⁢ x ∈ ℝ
209 208 recoscld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
210 209 ralrimiva ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
211 210 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
212 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = C
213 211 212 syl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = C
214 205 213 eleqtrd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → y ∈ C
215 eqidd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x
216 oveq2 ⊢ x = y → n ⁢ x = n ⁢ y
217 216 fveq2d ⊢ x = y → cos ⁡ n ⁢ x = cos ⁡ n ⁢ y
218 217 adantl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C ∧ x = y → cos ⁡ n ⁢ x = cos ⁡ n ⁢ y
219 simpr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → y ∈ C
220 170 adantr ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → n ∈ ℝ
221 137 219 sselid ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → y ∈ ℝ
222 220 221 remulcld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → n ⁢ y ∈ ℝ
223 222 recoscld ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → cos ⁡ n ⁢ y ∈ ℝ
224 215 218 219 223 fvmptd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y = cos ⁡ n ⁢ y
225 224 fveq2d ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y = cos ⁡ n ⁢ y
226 abscosbd ⊢ n ⁢ y ∈ ℝ → cos ⁡ n ⁢ y ≤ 1
227 222 226 syl ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → cos ⁡ n ⁢ y ≤ 1
228 225 227 eqbrtrd ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
229 214 228 syldan ⊢ n ∈ ℕ 0 ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
230 229 ralrimiva ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
231 breq2 ⊢ b = 1 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b ↔ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
232 231 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
233 232 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
234 204 230 233 sylancr ⊢ n ∈ ℕ 0 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
235 234 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
236 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
237 202 203 235 236 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
238 187 237 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ 0 → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
239 57 238 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
240 160 175 239 itgmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx
241 160 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℂ
242 121 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℂ
243 56 183 sylanl2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℂ
244 241 242 243 mul12d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
245 241 243 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X
246 245 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X
247 244 246 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X
248 247 itgeq2dv ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx
249 240 248 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx
250 249 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx π
251 166 250 eqtr3d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx π
252 158 161 251 3eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx π
253 84 81 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ
254 5 fvmpt2 ⊢ n ∈ ℕ ∧ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℝ → B ⁡ n = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
255 84 253 254 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → B ⁡ n = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
256 255 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
257 253 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ∈ ℂ
258 86 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℂ
259 257 258 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
260 84 78 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℝ
261 260 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx ∈ ℂ
262 258 261 164 165 divassd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π = sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π
263 120 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℝ
264 nnre ⊢ n ∈ ℕ → n ∈ ℝ
265 264 adantr ⊢ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → n ∈ ℝ
266 118 adantl ⊢ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
267 265 266 remulcld ⊢ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → n ⁢ x ∈ ℝ
268 267 resincld ⊢ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
269 268 adantll ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
270 263 269 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
271 55 270 sylanl2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
272 178 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → C ∈ V
273 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
274 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
275 272 269 263 273 274 offval2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x
276 269 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℂ
277 121 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℂ
278 276 277 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
279 278 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
280 275 279 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x
281 sincn ⊢ sin : ℂ ⟶cn ℂ
282 281 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → sin : ℂ ⟶cn ℂ
283 191 a1i ⊢ n ∈ ℕ → C ⊆ ℂ
284 264 recnd ⊢ n ∈ ℕ → n ∈ ℂ
285 195 a1i ⊢ n ∈ ℕ → ℂ ⊆ ℂ
286 283 284 285 constcncfg ⊢ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ n : C ⟶cn ℂ
287 283 285 idcncfg ⊢ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ x : C ⟶cn ℂ
288 286 287 mulcncf ⊢ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
289 288 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
290 282 289 cncfmpt1f ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ
291 cnmbf ⊢ C ∈ dom ⁡ vol ∧ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x : C ⟶cn ℂ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
292 177 290 291 sylancr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ∈ MblFn
293 141 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
294 simpr ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
295 268 ralrimiva ⊢ n ∈ ℕ → ∀ x ∈ C sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
296 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ C sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = C
297 295 296 syl ⊢ n ∈ ℕ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = C
298 297 adantr ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = C
299 294 298 eleqtrd ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → y ∈ C
300 eqidd ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x
301 216 fveq2d ⊢ x = y → sin ⁡ n ⁢ x = sin ⁡ n ⁢ y
302 301 adantl ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C ∧ x = y → sin ⁡ n ⁢ x = sin ⁡ n ⁢ y
303 simpr ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → y ∈ C
304 264 adantr ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → n ∈ ℝ
305 137 303 sselid ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → y ∈ ℝ
306 304 305 remulcld ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → n ⁢ y ∈ ℝ
307 306 resincld ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → sin ⁡ n ⁢ y ∈ ℝ
308 300 302 303 307 fvmptd ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y = sin ⁡ n ⁢ y
309 308 fveq2d ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y = sin ⁡ n ⁢ y
310 abssinbd ⊢ n ⁢ y ∈ ℝ → sin ⁡ n ⁢ y ≤ 1
311 306 310 syl ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → sin ⁡ n ⁢ y ≤ 1
312 309 311 eqbrtrd ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
313 299 312 syldan ⊢ n ∈ ℕ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
314 313 ralrimiva ⊢ n ∈ ℕ → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
315 breq2 ⊢ b = 1 → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b ↔ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ 1
316 315 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
317 316 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
318 204 314 317 sylancr ⊢ n ∈ ℕ → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
319 318 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x ⁡ y ≤ b
320 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
321 292 293 319 320 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ x × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
322 280 321 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
323 84 322 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
324 258 271 323 itgmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx
325 258 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℂ
326 55 276 sylanl2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℂ
327 325 242 326 mul12d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
328 325 326 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ sin ⁡ n ⁢ x = sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
329 328 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ⁢ sin ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
330 327 329 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
331 330 itgeq2dv ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx
332 324 331 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx
333 332 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π
334 262 333 eqtr3d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π
335 256 259 334 3eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π
336 252 335 oveq12d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx π + ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π
337 56 169 sylanl2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ∈ ℝ
338 57 209 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
339 62 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
340 338 339 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
341 337 340 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
342 242 243 241 mul13d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = cos ⁡ n ⁢ X ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x
343 243 242 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
344 343 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ X ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
345 342 344 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
346 345 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x
347 160 175 239 iblmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
348 346 347 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ∈ 𝐿 1
349 341 348 itgcl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx ∈ ℂ
350 84 268 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ∈ ℝ
351 86 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
352 350 351 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
353 337 352 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℝ
354 242 326 325 mul13d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = sin ⁡ n ⁢ X ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x
355 326 242 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
356 355 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ X ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ F ⁡ x = sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
357 354 356 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
358 357 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x
359 258 271 323 iblmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ sin ⁡ n ⁢ X ⁢ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ∈ 𝐿 1
360 358 359 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ 𝐿 1
361 353 360 itgcl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx ∈ ℂ
362 349 361 164 165 divdird ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx + ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx π + ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π
363 55 nncnd ⊢ n ∈ 1 … N → n ∈ ℂ
364 363 ad2antlr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → n ∈ ℂ
365 109 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → x ∈ ℂ
366 6 recnd ⊢ φ → X ∈ ℂ
367 366 ad2antrr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → X ∈ ℂ
368 364 365 367 subdid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → n ⁢ x − X = n ⁢ x − n ⁢ X
369 368 fveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x − X = cos ⁡ n ⁢ x − n ⁢ X
370 364 365 mulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → n ⁢ x ∈ ℂ
371 364 367 mulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → n ⁢ X ∈ ℂ
372 cossub ⊢ n ⁢ x ∈ ℂ ∧ n ⁢ X ∈ ℂ → cos ⁡ n ⁢ x − n ⁢ X = cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
373 370 371 372 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x − n ⁢ X = cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
374 369 373 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x − X = cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
375 374 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
376 340 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X ∈ ℂ
377 352 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X ∈ ℂ
378 242 376 377 adddid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
379 375 378 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X
380 379 itgeq2dv ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx
381 341 348 353 360 itgadd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx + ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx
382 380 381 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx + ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx
383 382 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ X dx + ∫ C F ⁡ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ x ⁢ sin ⁡ n ⁢ X dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
384 336 362 383 3eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
385 384 sumeq2dv ⊢ φ → ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
386 59 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → n ∈ ℝ
387 118 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → x ∈ ℝ
388 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → X ∈ ℝ
389 387 388 resubcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → x − X ∈ ℝ
390 386 389 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → n ⁢ x − X ∈ ℝ
391 390 recoscld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
392 337 391 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
393 178 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → C ∈ V
394 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X
395 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
396 393 391 337 394 395 offval2 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁢ F ⁡ x
397 391 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℂ
398 397 242 mulcomd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C → cos ⁡ n ⁢ x − X ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X
399 398 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁢ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X
400 396 399 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x
401 188 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → cos : ℂ ⟶cn ℂ
402 84 286 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ n : C ⟶cn ℂ
403 84 287 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ x : C ⟶cn ℂ
404 191 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → C ⊆ ℂ
405 366 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → X ∈ ℂ
406 195 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ℂ ⊆ ℂ
407 404 405 406 constcncfg ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ X : C ⟶cn ℂ
408 403 407 subcncf ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ x − X : C ⟶cn ℂ
409 402 408 mulcncf ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ n ⁢ x − X : C ⟶cn ℂ
410 401 409 cncfmpt1f ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X : C ⟶cn ℂ
411 cnmbf ⊢ C ∈ dom ⁡ vol ∧ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X : C ⟶cn ℂ → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ MblFn
412 177 410 411 sylancr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ MblFn
413 141 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
414 simpr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X
415 391 ralrimiva ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
416 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ C cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X = C
417 415 416 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X = C
418 417 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X → dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X = C
419 414 418 eleqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X → y ∈ C
420 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X = x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X
421 oveq1 ⊢ x = y → x − X = y − X
422 421 oveq2d ⊢ x = y → n ⁢ x − X = n ⁢ y − X
423 422 fveq2d ⊢ x = y → cos ⁡ n ⁢ x − X = cos ⁡ n ⁢ y − X
424 423 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C ∧ x = y → cos ⁡ n ⁢ x − X = cos ⁡ n ⁢ y − X
425 simpr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → y ∈ C
426 59 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → n ∈ ℝ
427 57 221 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → y ∈ ℝ
428 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → X ∈ ℝ
429 427 428 resubcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → y − X ∈ ℝ
430 426 429 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → n ⁢ y − X ∈ ℝ
431 430 recoscld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → cos ⁡ n ⁢ y − X ∈ ℝ
432 420 424 425 431 fvmptd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y = cos ⁡ n ⁢ y − X
433 432 fveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y = cos ⁡ n ⁢ y − X
434 abscosbd ⊢ n ⁢ y − X ∈ ℝ → cos ⁡ n ⁢ y − X ≤ 1
435 430 434 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → cos ⁡ n ⁢ y − X ≤ 1
436 433 435 eqbrtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ 1
437 419 436 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ 1
438 437 ralrimiva ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ 1
439 breq2 ⊢ b = 1 → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ b ↔ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ 1
440 439 ralbidv ⊢ b = 1 → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ b ↔ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ 1
441 440 rspcev ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ 1 → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ b
442 204 438 441 sylancr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ b
443 bddmulibl ⊢ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ MblFn ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X ⁡ y ≤ b → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
444 412 413 442 443 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ cos ⁡ n ⁢ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
445 400 444 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ 𝐿 1
446 392 445 itgcl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx ∈ ℂ
447 30 143 446 103 fsumdivc ⊢ φ → ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π = ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
448 177 a1i ⊢ φ → C ∈ dom ⁡ vol
449 anass ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C ↔ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C
450 ancom ⊢ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C ↔ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N
451 450 anbi2i ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C ↔ φ ∧ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N
452 449 451 bitri ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ x ∈ C ↔ φ ∧ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N
453 452 392 sylbir ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
454 448 30 453 445 itgfsum ⊢ φ → x ∈ C ⟼ ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ 𝐿 1 ∧ ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx = ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx
455 454 simprd ⊢ φ → ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx = ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx
456 455 eqcomd ⊢ φ → ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx = ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx
457 456 oveq1d ⊢ φ → ∑ n = 1 N ∫ C F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π = ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
458 385 447 457 3eqtr2d ⊢ φ → ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
459 154 458 oveq12d ⊢ φ → A ⁡ 0 2 + ∑ n = 1 N A ⁡ n ⁢ cos ⁡ n ⁢ X + B ⁡ n ⁢ sin ⁡ n ⁢ X = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx π + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
460 9 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ C → N ∈ ℕ
461 eqid ⊢ D ⁡ N = D ⁡ N
462 eqid ⊢ s ∈ ℝ ⟼ 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s π = s ∈ ℝ ⟼ 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s π
463 8 460 461 462 dirkertrigeq ⊢ φ ∧ x ∈ C → D ⁡ N = s ∈ ℝ ⟼ 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s π
464 oveq2 ⊢ s = x − X → n ⁢ s = n ⁢ x − X
465 464 fveq2d ⊢ s = x − X → cos ⁡ n ⁢ s = cos ⁡ n ⁢ x − X
466 465 sumeq2sdv ⊢ s = x − X → ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s = ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X
467 466 oveq2d ⊢ s = x − X → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s = 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X
468 467 oveq1d ⊢ s = x − X → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s π = 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X π
469 468 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ s = x − X → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ s π = 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X π
470 6 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ C → X ∈ ℝ
471 119 470 resubcld ⊢ φ ∧ x ∈ C → x − X ∈ ℝ
472 halfre ⊢ 1 2 ∈ ℝ
473 472 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 ∈ ℝ
474 fzfid ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 … N ∈ Fin
475 391 an32s ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
476 474 475 fsumrecl ⊢ φ ∧ x ∈ C → ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
477 473 476 readdcld ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
478 46 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ C → π ∈ ℝ
479 50 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ C → π ≠ 0
480 477 478 479 redivcld ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X π ∈ ℝ
481 463 469 471 480 fvmptd ⊢ φ ∧ x ∈ C → D ⁡ N ⁡ x − X = 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X π
482 481 480 eqeltrd ⊢ φ ∧ x ∈ C → D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℝ
483 120 482 remulcld ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℝ
484 178 a1i ⊢ φ → C ∈ V
485 eqidd ⊢ φ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
486 eqidd ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x
487 484 482 120 485 486 offval2 ⊢ φ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ F ⁡ x
488 482 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ C → D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℂ
489 488 121 mulcomd ⊢ φ ∧ x ∈ C → D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X
490 489 mpteq2dva ⊢ φ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ F ⁡ x = x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X
491 487 490 eqtr2d ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x
492 eqid ⊢ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
493 eqid ⊢ x ∈ ℝ ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ ℝ ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
494 195 a1i ⊢ φ → ℂ ⊆ ℂ
495 cncfss ⊢ ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → ℝ ⟶cn ℝ ⊆ ℝ ⟶cn ℂ
496 190 494 495 sylancr ⊢ φ → ℝ ⟶cn ℝ ⊆ ℝ ⟶cn ℂ
497 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → x ∈ ℝ
498 6 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → X ∈ ℝ
499 497 498 resubcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → x − X ∈ ℝ
500 eqid ⊢ x ∈ ℝ ⟼ x − X = x ∈ ℝ ⟼ x − X
501 499 500 fmptd ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶ ℝ
502 190 a1i ⊢ φ → ℝ ⊆ ℂ
503 502 494 idcncfg ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ x : ℝ ⟶cn ℂ
504 502 366 494 constcncfg ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ X : ℝ ⟶cn ℂ
505 503 504 subcncf ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶cn ℂ
506 cncfcdm ⊢ ℝ ⊆ ℂ ∧ x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶cn ℂ → x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶cn ℝ ↔ x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶ ℝ
507 190 505 506 sylancr ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶cn ℝ ↔ x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶ ℝ
508 501 507 mpbird ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ x − X : ℝ ⟶cn ℝ
509 8 dirkercncf ⊢ N ∈ ℕ → D ⁡ N : ℝ ⟶cn ℝ
510 9 509 syl ⊢ φ → D ⁡ N : ℝ ⟶cn ℝ
511 508 510 cncfcompt ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X : ℝ ⟶cn ℝ
512 496 511 sseldd ⊢ φ → x ∈ ℝ ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X : ℝ ⟶cn ℂ
513 46 renegcli ⊢ − π ∈ ℝ
514 iccssre ⊢ − π ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ → − π π ⊆ ℝ
515 513 46 514 mp2an ⊢ − π π ⊆ ℝ
516 515 a1i ⊢ φ → − π π ⊆ ℝ
517 8 dirkerf ⊢ N ∈ ℕ → D ⁡ N : ℝ ⟶ ℝ
518 9 517 syl ⊢ φ → D ⁡ N : ℝ ⟶ ℝ
519 518 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ − π π → D ⁡ N : ℝ ⟶ ℝ
520 516 sselda ⊢ φ ∧ x ∈ − π π → x ∈ ℝ
521 6 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ − π π → X ∈ ℝ
522 520 521 resubcld ⊢ φ ∧ x ∈ − π π → x − X ∈ ℝ
523 519 522 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℝ
524 523 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℂ
525 493 512 516 494 524 cncfmptssg ⊢ φ → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X : − π π ⟶cn ℂ
526 133 a1i ⊢ φ → C ⊆ − π π
527 492 525 526 494 488 cncfmptssg ⊢ φ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X : C ⟶cn ℂ
528 cnmbf ⊢ C ∈ dom ⁡ vol ∧ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X : C ⟶cn ℂ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ∈ MblFn
529 177 527 528 sylancr ⊢ φ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ∈ MblFn
530 513 a1i ⊢ φ → − π ∈ ℝ
531 0red ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
532 negpilt0 ⊢ − π < 0
533 532 a1i ⊢ φ → − π < 0
534 49 a1i ⊢ φ → 0 < π
535 530 531 102 533 534 lttrd ⊢ φ → − π < π
536 530 102 535 ltled ⊢ φ → − π ≤ π
537 493 512 516 502 523 cncfmptssg ⊢ φ → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X : − π π ⟶cn ℝ
538 530 102 536 537 evthiccabs ⊢ φ → ∃ c ∈ − π π ∀ y ∈ − π π x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c ∧ ∃ z ∈ − π π ∀ w ∈ − π π x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ z ≤ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ w
539 538 simpld ⊢ φ → ∃ c ∈ − π π ∀ y ∈ − π π x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c
540 eqidd ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
541 421 fveq2d ⊢ x = y → D ⁡ N ⁡ x − X = D ⁡ N ⁡ y − X
542 541 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ − π π ∧ x = y → D ⁡ N ⁡ x − X = D ⁡ N ⁡ y − X
543 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → y ∈ − π π
544 518 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → D ⁡ N : ℝ ⟶ ℝ
545 515 543 sselid ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → y ∈ ℝ
546 6 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → X ∈ ℝ
547 545 546 resubcld ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → y − X ∈ ℝ
548 544 547 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ y − X ∈ ℝ
549 540 542 543 548 fvmptd ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y = D ⁡ N ⁡ y − X
550 549 fveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y = D ⁡ N ⁡ y − X
551 550 adantlr ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ y ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y = D ⁡ N ⁡ y − X
552 eqidd ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
553 oveq1 ⊢ x = c → x − X = c − X
554 553 fveq2d ⊢ x = c → D ⁡ N ⁡ x − X = D ⁡ N ⁡ c − X
555 554 adantl ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ x = c → D ⁡ N ⁡ x − X = D ⁡ N ⁡ c − X
556 simpr ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → c ∈ − π π
557 518 adantr ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → D ⁡ N : ℝ ⟶ ℝ
558 515 556 sselid ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → c ∈ ℝ
559 6 adantr ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → X ∈ ℝ
560 558 559 resubcld ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → c − X ∈ ℝ
561 557 560 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ c − X ∈ ℝ
562 552 555 556 561 fvmptd ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c = D ⁡ N ⁡ c − X
563 562 fveq2d ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c = D ⁡ N ⁡ c − X
564 563 adantr ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ y ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c = D ⁡ N ⁡ c − X
565 551 564 breq12d ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ y ∈ − π π → x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c ↔ D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
566 565 ralbidva ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → ∀ y ∈ − π π x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c ↔ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
567 566 rexbidva ⊢ φ → ∃ c ∈ − π π ∀ y ∈ − π π x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ x ∈ − π π ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ c ↔ ∃ c ∈ − π π ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
568 539 567 mpbid ⊢ φ → ∃ c ∈ − π π ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
569 561 recnd ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ c − X ∈ ℂ
570 569 abscld ⊢ φ ∧ c ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ c − X ∈ ℝ
571 570 3adant3 ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X → D ⁡ N ⁡ c − X ∈ ℝ
572 nfv ⊢ Ⅎ y φ
573 nfv ⊢ Ⅎ y c ∈ − π π
574 nfra1 ⊢ Ⅎ y ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
575 572 573 574 nf3an ⊢ Ⅎ y φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
576 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
577 482 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ C D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℝ
578 dmmptg ⊢ ∀ x ∈ C D ⁡ N ⁡ x − X ∈ ℝ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = C
579 577 578 syl ⊢ φ → dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = C
580 579 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X → dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = C
581 576 580 eleqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X → y ∈ C
582 581 3ad2antl1 ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X → y ∈ C
583 eqidd ⊢ φ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X = x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X
584 541 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ C ∧ x = y → D ⁡ N ⁡ x − X = D ⁡ N ⁡ y − X
585 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ C → y ∈ C
586 518 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ C → D ⁡ N : ℝ ⟶ ℝ
587 137 585 sselid ⊢ φ ∧ y ∈ C → y ∈ ℝ
588 6 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ C → X ∈ ℝ
589 587 588 resubcld ⊢ φ ∧ y ∈ C → y − X ∈ ℝ
590 586 589 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ y ∈ C → D ⁡ N ⁡ y − X ∈ ℝ
591 583 584 585 590 fvmptd ⊢ φ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y = D ⁡ N ⁡ y − X
592 591 fveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y = D ⁡ N ⁡ y − X
593 592 adantlr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y = D ⁡ N ⁡ y − X
594 simplr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ C → ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
595 133 sseli ⊢ y ∈ C → y ∈ − π π
596 595 adantl ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ C → y ∈ − π π
597 rspa ⊢ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ − π π → D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
598 594 596 597 syl2anc ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ C → D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
599 593 598 eqbrtrd ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
600 599 3adantl2 ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ C → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
601 582 600 syldan ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X ∧ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
602 601 ex ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X → y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
603 575 602 ralrimi ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
604 breq2 ⊢ b = D ⁡ N ⁡ c − X → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b ↔ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
605 604 ralbidv ⊢ b = D ⁡ N ⁡ c − X → ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b ↔ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X
606 605 rspcev ⊢ D ⁡ N ⁡ c − X ∈ ℝ ∧ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ D ⁡ N ⁡ c − X → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b
607 571 603 606 syl2anc ⊢ φ ∧ c ∈ − π π ∧ ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b
608 607 rexlimdv3a ⊢ φ → ∃ c ∈ − π π ∀ y ∈ − π π D ⁡ N ⁡ y − X ≤ D ⁡ N ⁡ c − X → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b
609 568 608 mpd ⊢ φ → ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b
610 bddmulibl ⊢ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ∈ MblFn ∧ x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1 ∧ ∃ b ∈ ℝ ∀ y ∈ dom ⁡ x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X ⁡ y ≤ b → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
611 529 141 609 610 syl3anc ⊢ φ → x ∈ C ⟼ D ⁡ N ⁡ x − X × f x ∈ C ⟼ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
612 491 611 eqeltrd ⊢ φ → x ∈ C ⟼ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ∈ 𝐿 1
613 143 483 612 itgmulc2 ⊢ φ → π ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx = ∫ C π ⁢ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx
614 143 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ C → π ∈ ℂ
615 121 488 614 mul13d ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π = π ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ F ⁡ x
616 489 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ C → π ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ F ⁡ x = π ⁢ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X
617 615 616 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π = π ⁢ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X
618 617 itgeq2dv ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π dx = ∫ C π ⁢ F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx
619 613 618 eqtr4d ⊢ φ → π ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx = ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π dx
620 149 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 ∈ ℂ
621 620 121 mulcomd ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 ⁢ F ⁡ x = F ⁡ x ⁢ 1 2
622 397 an32s ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N → cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℂ
623 474 121 622 fsummulc2 ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X = ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X
624 623 eqcomd ⊢ φ ∧ x ∈ C → ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X = F ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X
625 621 624 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 ⁢ F ⁡ x + ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X = F ⁡ x ⁢ 1 2 + F ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X
626 474 622 fsumcl ⊢ φ ∧ x ∈ C → ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℂ
627 121 620 626 adddid ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X = F ⁡ x ⁢ 1 2 + F ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X
628 481 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ C → D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π = 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X π ⁢ π
629 620 626 addcld ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℂ
630 629 614 479 divcan1d ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X π ⁢ π = 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X
631 628 630 eqtr2d ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X = D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π
632 631 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ 1 2 + ∑ n = 1 N cos ⁡ n ⁢ x − X = F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π
633 625 627 632 3eqtr2rd ⊢ φ ∧ x ∈ C → F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π = 1 2 ⁢ F ⁡ x + ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X
634 633 itgeq2dv ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X ⁢ π dx = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x + ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx
635 remulcl ⊢ 1 2 ∈ ℝ ∧ F ⁡ x ∈ ℝ → 1 2 ⁢ F ⁡ x ∈ ℝ
636 472 120 635 sylancr ⊢ φ ∧ x ∈ C → 1 2 ⁢ F ⁡ x ∈ ℝ
637 149 120 141 iblmulc2 ⊢ φ → x ∈ C ⟼ 1 2 ⁢ F ⁡ x ∈ 𝐿 1
638 392 an32s ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ n ∈ 1 … N → F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
639 474 638 fsumrecl ⊢ φ ∧ x ∈ C → ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ ℝ
640 454 simpld ⊢ φ → x ∈ C ⟼ ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X ∈ 𝐿 1
641 636 637 639 640 itgadd ⊢ φ → ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x + ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx
642 619 634 641 3eqtrrd ⊢ φ → ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx = π ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx
643 642 oveq1d ⊢ φ → ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π = π ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx π
644 636 637 itgcl ⊢ φ → ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx ∈ ℂ
645 639 640 itgcl ⊢ φ → ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx ∈ ℂ
646 644 645 143 103 divdird ⊢ φ → ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π = ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx π + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π
647 483 612 itgcl ⊢ φ → ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx ∈ ℂ
648 647 143 103 divcan3d ⊢ φ → π ⁢ ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx
649 643 646 648 3eqtr3d ⊢ φ → ∫ C 1 2 ⁢ F ⁡ x dx π + ∫ C ∑ n = 1 N F ⁡ x ⁢ cos ⁡ n ⁢ x − X dx π = ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx
650 91 459 649 3eqtrd ⊢ φ → S ⁡ N = ∫ C F ⁡ x ⁢ D ⁡ N ⁡ x − X dx