Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem92

Description: The integral of a piecewise continuous periodic function F is unchanged if the domain is shifted by its period T . (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem92.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
fourierdlem92.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
fourierdlem92.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A ∧ p ⁡ m = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem92.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
fourierdlem92.t ⊢ φ → T ∈ ℝ
fourierdlem92.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
fourierdlem92.fper ⊢ φ ∧ x ∈ A B → F ⁡ x + T = F ⁡ x
fourierdlem92.s ⊢ S = i ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ i + T
fourierdlem92.h ⊢ H = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem92.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℂ
fourierdlem92.cncf ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
fourierdlem92.r ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i
fourierdlem92.l ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1
Assertion fourierdlem92 ⊢ φ → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem92.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
2 fourierdlem92.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
3 fourierdlem92.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A ∧ p ⁡ m = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
4 fourierdlem92.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
5 fourierdlem92.t ⊢ φ → T ∈ ℝ
6 fourierdlem92.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
7 fourierdlem92.fper ⊢ φ ∧ x ∈ A B → F ⁡ x + T = F ⁡ x
8 fourierdlem92.s ⊢ S = i ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ i + T
9 fourierdlem92.h ⊢ H = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
10 fourierdlem92.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℂ
11 fourierdlem92.cncf ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
12 fourierdlem92.r ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i
13 fourierdlem92.l ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1
14 1 adantr ⊢ φ ∧ 0 < T → A ∈ ℝ
15 2 adantr ⊢ φ ∧ 0 < T → B ∈ ℝ
16 4 adantr ⊢ φ ∧ 0 < T → M ∈ ℕ
17 5 adantr ⊢ φ ∧ 0 < T → T ∈ ℝ
18 simpr ⊢ φ ∧ 0 < T → 0 < T
19 17 18 elrpd ⊢ φ ∧ 0 < T → T ∈ ℝ +
20 6 adantr ⊢ φ ∧ 0 < T → Q ∈ P ⁡ M
21 7 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < T ∧ x ∈ A B → F ⁡ x + T = F ⁡ x
22 fveq2 ⊢ j = i → Q ⁡ j = Q ⁡ i
23 22 oveq1d ⊢ j = i → Q ⁡ j + T = Q ⁡ i + T
24 23 cbvmptv ⊢ j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T = i ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ i + T
25 10 adantr ⊢ φ ∧ 0 < T → F : ℝ ⟶ ℂ
26 11 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < T ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 : Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
27 12 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < T ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i
28 13 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < T ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 lim ℂ Q ⁡ i + 1
29 eqeq1 ⊢ y = x → y = Q ⁡ i ↔ x = Q ⁡ i
30 eqeq1 ⊢ y = x → y = Q ⁡ i + 1 ↔ x = Q ⁡ i + 1
31 fveq2 ⊢ y = x → F ⁡ y = F ⁡ x
32 30 31 ifbieq2d ⊢ y = x → if y = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ y = if x = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ x
33 29 32 ifbieq2d ⊢ y = x → if y = Q ⁡ i R if y = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ y = if x = Q ⁡ i R if x = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ x
34 33 cbvmptv ⊢ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟼ if y = Q ⁡ i R if y = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ y = x ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟼ if x = Q ⁡ i R if x = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ x
35 eqid ⊢ x ∈ j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T ⁡ i j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T ⁡ i + 1 ⟼ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟼ if y = Q ⁡ i R if y = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ y ⁡ x − T = x ∈ j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T ⁡ i j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T ⁡ i + 1 ⟼ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⟼ if y = Q ⁡ i R if y = Q ⁡ i + 1 L F ⁡ y ⁡ x − T
36 14 15 3 16 19 20 21 24 25 26 27 28 34 35 fourierdlem81 ⊢ φ ∧ 0 < T → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx
37 simpr ⊢ φ ∧ T = 0 → T = 0
38 37 oveq2d ⊢ φ ∧ T = 0 → A + T = A + 0
39 1 recnd ⊢ φ → A ∈ ℂ
40 39 adantr ⊢ φ ∧ T = 0 → A ∈ ℂ
41 40 addridd ⊢ φ ∧ T = 0 → A + 0 = A
42 38 41 eqtrd ⊢ φ ∧ T = 0 → A + T = A
43 37 oveq2d ⊢ φ ∧ T = 0 → B + T = B + 0
44 2 recnd ⊢ φ → B ∈ ℂ
45 44 adantr ⊢ φ ∧ T = 0 → B ∈ ℂ
46 45 addridd ⊢ φ ∧ T = 0 → B + 0 = B
47 43 46 eqtrd ⊢ φ ∧ T = 0 → B + T = B
48 42 47 oveq12d ⊢ φ ∧ T = 0 → A + T B + T = A B
49 48 itgeq1d ⊢ φ ∧ T = 0 → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx
50 49 adantlr ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ T = 0 → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx
51 simpll ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → φ
52 simpr ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → ¬ T = 0
53 simplr ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → ¬ 0 < T
54 ioran ⊢ ¬ T = 0 ∨ 0 < T ↔ ¬ T = 0 ∧ ¬ 0 < T
55 52 53 54 sylanbrc ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → ¬ T = 0 ∨ 0 < T
56 51 5 syl ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → T ∈ ℝ
57 0red ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → 0 ∈ ℝ
58 56 57 lttrid ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → T < 0 ↔ ¬ T = 0 ∨ 0 < T
59 55 58 mpbird ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → T < 0
60 56 lt0neg1d ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → T < 0 ↔ 0 < − T
61 59 60 mpbid ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → 0 < − T
62 1 5 readdcld ⊢ φ → A + T ∈ ℝ
63 62 recnd ⊢ φ → A + T ∈ ℂ
64 5 recnd ⊢ φ → T ∈ ℂ
65 63 64 negsubd ⊢ φ → A + T + − T = A + T - T
66 39 64 pncand ⊢ φ → A + T - T = A
67 65 66 eqtrd ⊢ φ → A + T + − T = A
68 2 5 readdcld ⊢ φ → B + T ∈ ℝ
69 68 recnd ⊢ φ → B + T ∈ ℂ
70 69 64 negsubd ⊢ φ → B + T + − T = B + T - T
71 44 64 pncand ⊢ φ → B + T - T = B
72 70 71 eqtrd ⊢ φ → B + T + − T = B
73 67 72 oveq12d ⊢ φ → A + T + − T B + T + − T = A B
74 73 eqcomd ⊢ φ → A B = A + T + − T B + T + − T
75 74 itgeq1d ⊢ φ → ∫ A B F ⁡ x dx = ∫ A + T + − T B + T + − T F ⁡ x dx
76 75 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → ∫ A B F ⁡ x dx = ∫ A + T + − T B + T + − T F ⁡ x dx
77 1 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → A ∈ ℝ
78 5 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → T ∈ ℝ
79 77 78 readdcld ⊢ φ ∧ 0 < − T → A + T ∈ ℝ
80 2 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → B ∈ ℝ
81 80 78 readdcld ⊢ φ ∧ 0 < − T → B + T ∈ ℝ
82 eqid ⊢ m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1 = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
83 4 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → M ∈ ℕ
84 78 renegcld ⊢ φ ∧ 0 < − T → − T ∈ ℝ
85 simpr ⊢ φ ∧ 0 < − T → 0 < − T
86 84 85 elrpd ⊢ φ ∧ 0 < − T → − T ∈ ℝ +
87 3 fourierdlem2 ⊢ M ∈ ℕ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
88 4 87 syl ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
89 6 88 mpbid ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
90 89 simpld ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M
91 elmapi ⊢ Q ∈ ℝ 0 … M → Q : 0 … M ⟶ ℝ
92 90 91 syl ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ ℝ
93 92 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M → Q ⁡ i ∈ ℝ
94 5 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M → T ∈ ℝ
95 93 94 readdcld ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M → Q ⁡ i + T ∈ ℝ
96 95 8 fmptd ⊢ φ → S : 0 … M ⟶ ℝ
97 reex ⊢ ℝ ∈ V
98 97 a1i ⊢ φ → ℝ ∈ V
99 ovex ⊢ 0 … M ∈ V
100 99 a1i ⊢ φ → 0 … M ∈ V
101 98 100 elmapd ⊢ φ → S ∈ ℝ 0 … M ↔ S : 0 … M ⟶ ℝ
102 96 101 mpbird ⊢ φ → S ∈ ℝ 0 … M
103 8 a1i ⊢ φ → S = i ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ i + T
104 fveq2 ⊢ i = 0 → Q ⁡ i = Q ⁡ 0
105 104 oveq1d ⊢ i = 0 → Q ⁡ i + T = Q ⁡ 0 + T
106 105 adantl ⊢ φ ∧ i = 0 → Q ⁡ i + T = Q ⁡ 0 + T
107 0zd ⊢ φ → 0 ∈ ℤ
108 4 nnzd ⊢ φ → M ∈ ℤ
109 0le0 ⊢ 0 ≤ 0
110 109 a1i ⊢ φ → 0 ≤ 0
111 nnnn0 ⊢ M ∈ ℕ → M ∈ ℕ 0
112 111 nn0ge0d ⊢ M ∈ ℕ → 0 ≤ M
113 4 112 syl ⊢ φ → 0 ≤ M
114 107 108 107 110 113 elfzd ⊢ φ → 0 ∈ 0 … M
115 92 114 ffvelcdmd ⊢ φ → Q ⁡ 0 ∈ ℝ
116 115 5 readdcld ⊢ φ → Q ⁡ 0 + T ∈ ℝ
117 103 106 114 116 fvmptd ⊢ φ → S ⁡ 0 = Q ⁡ 0 + T
118 simprll ⊢ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1 → Q ⁡ 0 = A
119 89 118 syl ⊢ φ → Q ⁡ 0 = A
120 119 oveq1d ⊢ φ → Q ⁡ 0 + T = A + T
121 117 120 eqtrd ⊢ φ → S ⁡ 0 = A + T
122 fveq2 ⊢ i = M → Q ⁡ i = Q ⁡ M
123 122 oveq1d ⊢ i = M → Q ⁡ i + T = Q ⁡ M + T
124 123 adantl ⊢ φ ∧ i = M → Q ⁡ i + T = Q ⁡ M + T
125 4 nnnn0d ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
126 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
127 125 126 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 0
128 eluzfz2 ⊢ M ∈ ℤ ≥ 0 → M ∈ 0 … M
129 127 128 syl ⊢ φ → M ∈ 0 … M
130 92 129 ffvelcdmd ⊢ φ → Q ⁡ M ∈ ℝ
131 130 5 readdcld ⊢ φ → Q ⁡ M + T ∈ ℝ
132 103 124 129 131 fvmptd ⊢ φ → S ⁡ M = Q ⁡ M + T
133 simprlr ⊢ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1 → Q ⁡ M = B
134 89 133 syl ⊢ φ → Q ⁡ M = B
135 134 oveq1d ⊢ φ → Q ⁡ M + T = B + T
136 132 135 eqtrd ⊢ φ → S ⁡ M = B + T
137 121 136 jca ⊢ φ → S ⁡ 0 = A + T ∧ S ⁡ M = B + T
138 92 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q : 0 … M ⟶ ℝ
139 elfzofz ⊢ i ∈ 0 ..^ M → i ∈ 0 … M
140 139 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → i ∈ 0 … M
141 138 140 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ ℝ
142 fzofzp1 ⊢ i ∈ 0 ..^ M → i + 1 ∈ 0 … M
143 142 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → i + 1 ∈ 0 … M
144 138 143 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ ℝ
145 5 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → T ∈ ℝ
146 89 simprrd ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
147 146 r19.21bi ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
148 141 144 145 147 ltadd1dd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + T < Q ⁡ i + 1 + T
149 141 145 readdcld ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + T ∈ ℝ
150 8 fvmpt2 ⊢ i ∈ 0 … M ∧ Q ⁡ i + T ∈ ℝ → S ⁡ i = Q ⁡ i + T
151 140 149 150 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S ⁡ i = Q ⁡ i + T
152 8 24 eqtr4i ⊢ S = j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T
153 152 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S = j ∈ 0 … M ⟼ Q ⁡ j + T
154 fveq2 ⊢ j = i + 1 → Q ⁡ j = Q ⁡ i + 1
155 154 oveq1d ⊢ j = i + 1 → Q ⁡ j + T = Q ⁡ i + 1 + T
156 155 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ j = i + 1 → Q ⁡ j + T = Q ⁡ i + 1 + T
157 144 145 readdcld ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 + T ∈ ℝ
158 153 156 143 157 fvmptd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S ⁡ i + 1 = Q ⁡ i + 1 + T
159 148 151 158 3brtr4d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S ⁡ i < S ⁡ i + 1
160 159 ralrimiva ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 ..^ M S ⁡ i < S ⁡ i + 1
161 102 137 160 jca32 ⊢ φ → S ∈ ℝ 0 … M ∧ S ⁡ 0 = A + T ∧ S ⁡ M = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M S ⁡ i < S ⁡ i + 1
162 9 fourierdlem2 ⊢ M ∈ ℕ → S ∈ H ⁡ M ↔ S ∈ ℝ 0 … M ∧ S ⁡ 0 = A + T ∧ S ⁡ M = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M S ⁡ i < S ⁡ i + 1
163 4 162 syl ⊢ φ → S ∈ H ⁡ M ↔ S ∈ ℝ 0 … M ∧ S ⁡ 0 = A + T ∧ S ⁡ M = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M S ⁡ i < S ⁡ i + 1
164 161 163 mpbird ⊢ φ → S ∈ H ⁡ M
165 9 fveq1i ⊢ H ⁡ M = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1 ⁡ M
166 164 165 eleqtrdi ⊢ φ → S ∈ m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1 ⁡ M
167 166 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → S ∈ m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A + T ∧ p ⁡ m = B + T ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1 ⁡ M
168 62 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A + T ∈ ℝ
169 68 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B + T ∈ ℝ
170 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x ∈ A + T B + T
171 eliccre ⊢ A + T ∈ ℝ ∧ B + T ∈ ℝ ∧ x ∈ A + T B + T → x ∈ ℝ
172 168 169 170 171 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x ∈ ℝ
173 172 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x ∈ ℂ
174 64 negcld ⊢ φ → − T ∈ ℂ
175 174 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → − T ∈ ℂ
176 173 175 addcld ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T ∈ ℂ
177 simpl ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → φ
178 1 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A ∈ ℝ
179 2 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B ∈ ℝ
180 5 renegcld ⊢ φ → − T ∈ ℝ
181 180 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → − T ∈ ℝ
182 172 181 readdcld ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T ∈ ℝ
183 65 66 eqtr2d ⊢ φ → A = A + T + − T
184 183 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A = A + T + − T
185 168 rexrd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A + T ∈ ℝ *
186 169 rexrd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B + T ∈ ℝ *
187 iccgelb ⊢ A + T ∈ ℝ * ∧ B + T ∈ ℝ * ∧ x ∈ A + T B + T → A + T ≤ x
188 185 186 170 187 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A + T ≤ x
189 168 172 181 188 leadd1dd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A + T + − T ≤ x + − T
190 184 189 eqbrtrd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → A ≤ x + − T
191 iccleub ⊢ A + T ∈ ℝ * ∧ B + T ∈ ℝ * ∧ x ∈ A + T B + T → x ≤ B + T
192 185 186 170 191 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x ≤ B + T
193 172 169 181 192 leadd1dd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T ≤ B + T + − T
194 169 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B + T ∈ ℂ
195 64 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → T ∈ ℂ
196 194 195 negsubd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B + T + − T = B + T - T
197 71 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B + T - T = B
198 196 197 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → B + T + − T = B
199 193 198 breqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T ≤ B
200 178 179 182 190 199 eliccd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T ∈ A B
201 177 200 jca ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → φ ∧ x + − T ∈ A B
202 eleq1 ⊢ y = x + − T → y ∈ A B ↔ x + − T ∈ A B
203 202 anbi2d ⊢ y = x + − T → φ ∧ y ∈ A B ↔ φ ∧ x + − T ∈ A B
204 oveq1 ⊢ y = x + − T → y + T = x + − T + T
205 204 fveq2d ⊢ y = x + − T → F ⁡ y + T = F ⁡ x + − T + T
206 fveq2 ⊢ y = x + − T → F ⁡ y = F ⁡ x + − T
207 205 206 eqeq12d ⊢ y = x + − T → F ⁡ y + T = F ⁡ y ↔ F ⁡ x + − T + T = F ⁡ x + − T
208 203 207 imbi12d ⊢ y = x + − T → φ ∧ y ∈ A B → F ⁡ y + T = F ⁡ y ↔ φ ∧ x + − T ∈ A B → F ⁡ x + − T + T = F ⁡ x + − T
209 eleq1 ⊢ x = y → x ∈ A B ↔ y ∈ A B
210 209 anbi2d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ A B ↔ φ ∧ y ∈ A B
211 oveq1 ⊢ x = y → x + T = y + T
212 211 fveq2d ⊢ x = y → F ⁡ x + T = F ⁡ y + T
213 fveq2 ⊢ x = y → F ⁡ x = F ⁡ y
214 212 213 eqeq12d ⊢ x = y → F ⁡ x + T = F ⁡ x ↔ F ⁡ y + T = F ⁡ y
215 210 214 imbi12d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ A B → F ⁡ x + T = F ⁡ x ↔ φ ∧ y ∈ A B → F ⁡ y + T = F ⁡ y
216 215 7 chvarvv ⊢ φ ∧ y ∈ A B → F ⁡ y + T = F ⁡ y
217 208 216 vtoclg ⊢ x + − T ∈ ℂ → φ ∧ x + − T ∈ A B → F ⁡ x + − T + T = F ⁡ x + − T
218 176 201 217 sylc ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → F ⁡ x + − T + T = F ⁡ x + − T
219 173 195 negsubd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T = x − T
220 219 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T + T = x - T + T
221 173 195 npcand ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x - T + T = x
222 220 221 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → x + − T + T = x
223 222 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → F ⁡ x + − T + T = F ⁡ x
224 218 223 eqtr3d ⊢ φ ∧ x ∈ A + T B + T → F ⁡ x + − T = F ⁡ x
225 224 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < − T ∧ x ∈ A + T B + T → F ⁡ x + − T = F ⁡ x
226 fveq2 ⊢ j = i → S ⁡ j = S ⁡ i
227 226 oveq1d ⊢ j = i → S ⁡ j + − T = S ⁡ i + − T
228 227 cbvmptv ⊢ j ∈ 0 … M ⟼ S ⁡ j + − T = i ∈ 0 … M ⟼ S ⁡ i + − T
229 10 adantr ⊢ φ ∧ 0 < − T → F : ℝ ⟶ ℂ
230 10 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F : ℝ ⟶ ℂ
231 ioossre ⊢ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⊆ ℝ
232 231 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⊆ ℝ
233 230 232 feqresmpt ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 = x ∈ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟼ F ⁡ x
234 151 158 oveq12d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S ⁡ i S ⁡ i + 1 = Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T
235 141 144 145 iooshift ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T = w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T
236 234 235 eqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → S ⁡ i S ⁡ i + 1 = w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T
237 236 mpteq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟼ F ⁡ x = x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ⁡ x
238 simpll ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → φ
239 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → i ∈ 0 ..^ M
240 235 eleq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T ↔ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T
241 240 biimpar ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T
242 141 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ ℝ *
243 242 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i ∈ ℝ *
244 144 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ ℝ *
245 244 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + 1 ∈ ℝ *
246 elioore ⊢ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x ∈ ℝ
247 246 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x ∈ ℝ
248 5 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → T ∈ ℝ
249 247 248 resubcld ⊢ φ ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T ∈ ℝ
250 249 3adant2 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T ∈ ℝ
251 141 recnd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ ℂ
252 64 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → T ∈ ℂ
253 251 252 pncand ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + T - T = Q ⁡ i
254 253 eqcomd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i = Q ⁡ i + T - T
255 254 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i = Q ⁡ i + T - T
256 149 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + T ∈ ℝ
257 247 3adant2 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x ∈ ℝ
258 5 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → T ∈ ℝ
259 149 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + T ∈ ℝ *
260 259 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + T ∈ ℝ *
261 157 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 + T ∈ ℝ *
262 261 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + 1 + T ∈ ℝ *
263 simp3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T
264 ioogtlb ⊢ Q ⁡ i + T ∈ ℝ * ∧ Q ⁡ i + 1 + T ∈ ℝ * ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + T < x
265 260 262 263 264 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + T < x
266 256 257 258 265 ltsub1dd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + T - T < x − T
267 255 266 eqbrtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i < x − T
268 157 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + 1 + T ∈ ℝ
269 iooltub ⊢ Q ⁡ i + T ∈ ℝ * ∧ Q ⁡ i + 1 + T ∈ ℝ * ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x < Q ⁡ i + 1 + T
270 260 262 263 269 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x < Q ⁡ i + 1 + T
271 257 268 258 270 ltsub1dd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T < Q ⁡ i + 1 + T - T
272 144 recnd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ ℂ
273 272 252 pncand ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 + T - T = Q ⁡ i + 1
274 273 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + 1 + T - T = Q ⁡ i + 1
275 271 274 breqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T < Q ⁡ i + 1
276 243 245 250 267 275 eliood ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
277 238 239 241 276 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → x − T ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
278 fvres ⊢ x − T ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T = F ⁡ x − T
279 277 278 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T = F ⁡ x − T
280 238 241 249 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → x − T ∈ ℝ
281 1 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A ∈ ℝ
282 2 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → B ∈ ℝ
283 66 eqcomd ⊢ φ → A = A + T - T
284 283 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A = A + T - T
285 62 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A + T ∈ ℝ
286 1 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → A ∈ ℝ
287 1 rexrd ⊢ φ → A ∈ ℝ *
288 287 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → A ∈ ℝ *
289 2 rexrd ⊢ φ → B ∈ ℝ *
290 289 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → B ∈ ℝ *
291 3 4 6 fourierdlem15 ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ A B
292 291 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q : 0 … M ⟶ A B
293 292 140 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i ∈ A B
294 iccgelb ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ Q ⁡ i ∈ A B → A ≤ Q ⁡ i
295 288 290 293 294 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → A ≤ Q ⁡ i
296 286 141 145 295 leadd1dd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → A + T ≤ Q ⁡ i + T
297 296 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A + T ≤ Q ⁡ i + T
298 285 256 257 297 265 lelttrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A + T < x
299 285 257 258 298 ltsub1dd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A + T - T < x − T
300 284 299 eqbrtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A < x − T
301 281 250 300 ltled ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → A ≤ x − T
302 144 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + 1 ∈ ℝ
303 292 143 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ∈ A B
304 iccleub ⊢ A ∈ ℝ * ∧ B ∈ ℝ * ∧ Q ⁡ i + 1 ∈ A B → Q ⁡ i + 1 ≤ B
305 288 290 303 304 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 ≤ B
306 305 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → Q ⁡ i + 1 ≤ B
307 250 302 282 275 306 ltletrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T < B
308 250 282 307 ltled ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T ≤ B
309 281 282 250 301 308 eliccd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ Q ⁡ i + T Q ⁡ i + 1 + T → x − T ∈ A B
310 238 239 241 309 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → x − T ∈ A B
311 238 310 jca ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → φ ∧ x − T ∈ A B
312 eleq1 ⊢ y = x − T → y ∈ A B ↔ x − T ∈ A B
313 312 anbi2d ⊢ y = x − T → φ ∧ y ∈ A B ↔ φ ∧ x − T ∈ A B
314 oveq1 ⊢ y = x − T → y + T = x - T + T
315 314 fveq2d ⊢ y = x − T → F ⁡ y + T = F ⁡ x - T + T
316 fveq2 ⊢ y = x − T → F ⁡ y = F ⁡ x − T
317 315 316 eqeq12d ⊢ y = x − T → F ⁡ y + T = F ⁡ y ↔ F ⁡ x - T + T = F ⁡ x − T
318 313 317 imbi12d ⊢ y = x − T → φ ∧ y ∈ A B → F ⁡ y + T = F ⁡ y ↔ φ ∧ x − T ∈ A B → F ⁡ x - T + T = F ⁡ x − T
319 318 216 vtoclg ⊢ x − T ∈ ℝ → φ ∧ x − T ∈ A B → F ⁡ x - T + T = F ⁡ x − T
320 280 311 319 sylc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → F ⁡ x - T + T = F ⁡ x − T
321 241 246 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → x ∈ ℝ
322 recn ⊢ x ∈ ℝ → x ∈ ℂ
323 322 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → x ∈ ℂ
324 64 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → T ∈ ℂ
325 323 324 npcand ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → x - T + T = x
326 325 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ → F ⁡ x - T + T = F ⁡ x
327 238 321 326 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → F ⁡ x - T + T = F ⁡ x
328 279 320 327 3eqtr2rd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T → F ⁡ x = F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T
329 328 mpteq2dva ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ⁡ x = x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T
330 233 237 329 3eqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 = x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T
331 ioosscn ⊢ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℂ
332 331 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℂ
333 eqeq1 ⊢ w = x → w = z + T ↔ x = z + T
334 333 rexbidv ⊢ w = x → ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ↔ ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = z + T
335 oveq1 ⊢ z = y → z + T = y + T
336 335 eqeq2d ⊢ z = y → x = z + T ↔ x = y + T
337 336 cbvrexvw ⊢ ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = z + T ↔ ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T
338 334 337 bitrdi ⊢ w = x → ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ↔ ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T
339 338 cbvrabv ⊢ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T = x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T
340 eqid ⊢ x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T = x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T
341 332 252 339 11 340 cncfshift ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T : w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟶cn ℂ
342 236 eqcomd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T = S ⁡ i S ⁡ i + 1
343 342 oveq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟶cn ℂ = S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
344 341 343 eleqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⟼ F ↾ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⁡ x − T : S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
345 330 344 eqeltrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 : S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
346 345 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < − T ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 : S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
347 ffdm ⊢ F : ℝ ⟶ ℂ → F : dom ⁡ F ⟶ ℂ ∧ dom ⁡ F ⊆ ℝ
348 10 347 syl ⊢ φ → F : dom ⁡ F ⟶ ℂ ∧ dom ⁡ F ⊆ ℝ
349 348 simpld ⊢ φ → F : dom ⁡ F ⟶ ℂ
350 349 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F : dom ⁡ F ⟶ ℂ
351 ioossre ⊢ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ ℝ
352 fdm ⊢ F : ℝ ⟶ ℂ → dom ⁡ F = ℝ
353 230 352 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → dom ⁡ F = ℝ
354 351 353 sseqtrrid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ dom ⁡ F
355 339 eqcomi ⊢ x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T = w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T
356 232 342 353 3sstr4d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → w ∈ ℂ | ∃ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 w = z + T ⊆ dom ⁡ F
357 339 356 eqsstrrid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T ⊆ dom ⁡ F
358 simpll ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → φ
359 358 287 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → A ∈ ℝ *
360 358 289 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → B ∈ ℝ *
361 358 291 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → Q : 0 … M ⟶ A B
362 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → i ∈ 0 ..^ M
363 ioossicc ⊢ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 ⊆ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
364 363 sseli ⊢ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
365 364 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1
366 359 360 361 362 365 fourierdlem1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → z ∈ A B
367 eleq1 ⊢ x = z → x ∈ A B ↔ z ∈ A B
368 367 anbi2d ⊢ x = z → φ ∧ x ∈ A B ↔ φ ∧ z ∈ A B
369 oveq1 ⊢ x = z → x + T = z + T
370 369 fveq2d ⊢ x = z → F ⁡ x + T = F ⁡ z + T
371 fveq2 ⊢ x = z → F ⁡ x = F ⁡ z
372 370 371 eqeq12d ⊢ x = z → F ⁡ x + T = F ⁡ x ↔ F ⁡ z + T = F ⁡ z
373 368 372 imbi12d ⊢ x = z → φ ∧ x ∈ A B → F ⁡ x + T = F ⁡ x ↔ φ ∧ z ∈ A B → F ⁡ z + T = F ⁡ z
374 373 7 chvarvv ⊢ φ ∧ z ∈ A B → F ⁡ z + T = F ⁡ z
375 358 366 374 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ∧ z ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 → F ⁡ z + T = F ⁡ z
376 350 332 354 252 355 357 375 12 limcperiod ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T lim ℂ Q ⁡ i + T
377 355 342 eqtrid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T = S ⁡ i S ⁡ i + 1
378 377 reseq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T = F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1
379 151 eqcomd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + T = S ⁡ i
380 378 379 oveq12d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T lim ℂ Q ⁡ i + T = F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 lim ℂ S ⁡ i
381 376 380 eleqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 lim ℂ S ⁡ i
382 381 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < − T ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 lim ℂ S ⁡ i
383 350 332 354 252 355 357 375 13 limcperiod ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T lim ℂ Q ⁡ i + 1 + T
384 158 eqcomd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i + 1 + T = S ⁡ i + 1
385 378 384 oveq12d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ x ∈ ℂ | ∃ y ∈ Q ⁡ i Q ⁡ i + 1 x = y + T lim ℂ Q ⁡ i + 1 + T = F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 lim ℂ S ⁡ i + 1
386 383 385 eleqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 lim ℂ S ⁡ i + 1
387 386 adantlr ⊢ φ ∧ 0 < − T ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ S ⁡ i S ⁡ i + 1 lim ℂ S ⁡ i + 1
388 eqeq1 ⊢ y = x → y = S ⁡ i ↔ x = S ⁡ i
389 eqeq1 ⊢ y = x → y = S ⁡ i + 1 ↔ x = S ⁡ i + 1
390 389 31 ifbieq2d ⊢ y = x → if y = S ⁡ i + 1 L F ⁡ y = if x = S ⁡ i + 1 L F ⁡ x
391 388 390 ifbieq2d ⊢ y = x → if y = S ⁡ i R if y = S ⁡ i + 1 L F ⁡ y = if x = S ⁡ i R if x = S ⁡ i + 1 L F ⁡ x
392 391 cbvmptv ⊢ y ∈ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟼ if y = S ⁡ i R if y = S ⁡ i + 1 L F ⁡ y = x ∈ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟼ if x = S ⁡ i R if x = S ⁡ i + 1 L F ⁡ x
393 eqid ⊢ x ∈ j ∈ 0 … M ⟼ S ⁡ j + − T ⁡ i j ∈ 0 … M ⟼ S ⁡ j + − T ⁡ i + 1 ⟼ y ∈ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟼ if y = S ⁡ i R if y = S ⁡ i + 1 L F ⁡ y ⁡ x − − T = x ∈ j ∈ 0 … M ⟼ S ⁡ j + − T ⁡ i j ∈ 0 … M ⟼ S ⁡ j + − T ⁡ i + 1 ⟼ y ∈ S ⁡ i S ⁡ i + 1 ⟼ if y = S ⁡ i R if y = S ⁡ i + 1 L F ⁡ y ⁡ x − − T
394 79 81 82 83 86 167 225 228 229 346 382 387 392 393 fourierdlem81 ⊢ φ ∧ 0 < − T → ∫ A + T + − T B + T + − T F ⁡ x dx = ∫ A + T B + T F ⁡ x dx
395 76 394 eqtr2d ⊢ φ ∧ 0 < − T → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx
396 51 61 395 syl2anc ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T ∧ ¬ T = 0 → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx
397 50 396 pm2.61dan ⊢ φ ∧ ¬ 0 < T → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx
398 36 397 pm2.61dan ⊢ φ → ∫ A + T B + T F ⁡ x dx = ∫ A B F ⁡ x dx