Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem95

Description: Algebraic manipulation of integrals, used by other lemmas. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem95.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
fourierdlem95.xre ⊢ φ → X ∈ ℝ
fourierdlem95.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = - π + X ∧ p ⁡ m = π + X ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem95.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
fourierdlem95.v ⊢ φ → V ∈ P ⁡ M
fourierdlem95.x ⊢ φ → X ∈ ran ⁡ V
fourierdlem95.fcn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 : V ⁡ i V ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
fourierdlem95.r ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 lim ℂ V ⁡ i
fourierdlem95.l ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 lim ℂ V ⁡ i + 1
fourierdlem95.h ⊢ H = s ∈ − π π ⟼ if s = 0 0 F ⁡ X + s − if 0 < s Y W s
fourierdlem95.k ⊢ K = s ∈ − π π ⟼ if s = 0 1 s 2 ⁢ sin ⁡ s 2
fourierdlem95.u ⊢ U = s ∈ − π π ⟼ H ⁡ s ⁢ K ⁡ s
fourierdlem95.s ⊢ S = s ∈ − π π ⟼ sin ⁡ n + 1 2 ⁢ s
fourierdlem95.g ⊢ G = s ∈ − π π ⟼ U ⁡ s ⁢ S ⁡ s
fourierdlem95.i ⊢ I = ℝ D F
fourierdlem95.ifn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → I ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 : V ⁡ i V ⁡ i + 1 ⟶ ℝ
fourierdlem95.b ⊢ φ → B ∈ I ↾ −∞ X lim ℂ X
fourierdlem95.c ⊢ φ → C ∈ I ↾ X +∞ lim ℂ X
fourierdlem95.y ⊢ φ → Y ∈ F ↾ X +∞ lim ℂ X
fourierdlem95.w ⊢ φ → W ∈ F ↾ −∞ X lim ℂ X
fourierdlem95.admvol ⊢ φ → A ∈ dom ⁡ vol
fourierdlem95.ass ⊢ φ → A ⊆ − π π ∖ 0
fourierlemenplusacver2eqitgdirker.e ⊢ E = n ∈ ℕ ⟼ ∫ A G ⁡ s ds π
fourierdlem95.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
fourierdlem95.o ⊢ φ → O ∈ ℝ
fourierdlem95.ifeqo ⊢ φ ∧ s ∈ A → if 0 < s Y W = O
fourierdlem95.itgdirker ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds = 1 2
Assertion fourierdlem95 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → E ⁡ n + O 2 = ∫ A F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem95.f ⊢ φ → F : ℝ ⟶ ℝ
2 fourierdlem95.xre ⊢ φ → X ∈ ℝ
3 fourierdlem95.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = - π + X ∧ p ⁡ m = π + X ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
4 fourierdlem95.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
5 fourierdlem95.v ⊢ φ → V ∈ P ⁡ M
6 fourierdlem95.x ⊢ φ → X ∈ ran ⁡ V
7 fourierdlem95.fcn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 : V ⁡ i V ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
8 fourierdlem95.r ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 lim ℂ V ⁡ i
9 fourierdlem95.l ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 lim ℂ V ⁡ i + 1
10 fourierdlem95.h ⊢ H = s ∈ − π π ⟼ if s = 0 0 F ⁡ X + s − if 0 < s Y W s
11 fourierdlem95.k ⊢ K = s ∈ − π π ⟼ if s = 0 1 s 2 ⁢ sin ⁡ s 2
12 fourierdlem95.u ⊢ U = s ∈ − π π ⟼ H ⁡ s ⁢ K ⁡ s
13 fourierdlem95.s ⊢ S = s ∈ − π π ⟼ sin ⁡ n + 1 2 ⁢ s
14 fourierdlem95.g ⊢ G = s ∈ − π π ⟼ U ⁡ s ⁢ S ⁡ s
15 fourierdlem95.i ⊢ I = ℝ D F
16 fourierdlem95.ifn ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → I ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 : V ⁡ i V ⁡ i + 1 ⟶ ℝ
17 fourierdlem95.b ⊢ φ → B ∈ I ↾ −∞ X lim ℂ X
18 fourierdlem95.c ⊢ φ → C ∈ I ↾ X +∞ lim ℂ X
19 fourierdlem95.y ⊢ φ → Y ∈ F ↾ X +∞ lim ℂ X
20 fourierdlem95.w ⊢ φ → W ∈ F ↾ −∞ X lim ℂ X
21 fourierdlem95.admvol ⊢ φ → A ∈ dom ⁡ vol
22 fourierdlem95.ass ⊢ φ → A ⊆ − π π ∖ 0
23 fourierlemenplusacver2eqitgdirker.e ⊢ E = n ∈ ℕ ⟼ ∫ A G ⁡ s ds π
24 fourierdlem95.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
25 fourierdlem95.o ⊢ φ → O ∈ ℝ
26 fourierdlem95.ifeqo ⊢ φ ∧ s ∈ A → if 0 < s Y W = O
27 fourierdlem95.itgdirker ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds = 1 2
28 simpr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → n ∈ ℕ
29 22 difss2d ⊢ φ → A ⊆ − π π
30 29 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → A ⊆ − π π
31 30 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → s ∈ − π π
32 1 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → F : ℝ ⟶ ℝ
33 2 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → X ∈ ℝ
34 ioossre ⊢ X +∞ ⊆ ℝ
35 34 a1i ⊢ φ → X +∞ ⊆ ℝ
36 1 35 fssresd ⊢ φ → F ↾ X +∞ : X +∞ ⟶ ℝ
37 ioosscn ⊢ X +∞ ⊆ ℂ
38 37 a1i ⊢ φ → X +∞ ⊆ ℂ
39 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld = TopOpen ⁡ ℂ fld
40 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
41 40 a1i ⊢ φ → +∞ ∈ ℝ *
42 2 ltpnfd ⊢ φ → X < +∞
43 39 41 2 42 lptioo1cn ⊢ φ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ X +∞
44 36 38 43 19 limcrecl ⊢ φ → Y ∈ ℝ
45 44 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → Y ∈ ℝ
46 ioossre ⊢ −∞ X ⊆ ℝ
47 46 a1i ⊢ φ → −∞ X ⊆ ℝ
48 1 47 fssresd ⊢ φ → F ↾ −∞ X : −∞ X ⟶ ℝ
49 ioosscn ⊢ −∞ X ⊆ ℂ
50 49 a1i ⊢ φ → −∞ X ⊆ ℂ
51 mnfxr ⊢ −∞ ∈ ℝ *
52 51 a1i ⊢ φ → −∞ ∈ ℝ *
53 2 mnfltd ⊢ φ → −∞ < X
54 39 52 2 53 lptioo2cn ⊢ φ → X ∈ limPt ⁡ TopOpen ⁡ ℂ fld ⁡ −∞ X
55 48 50 54 20 limcrecl ⊢ φ → W ∈ ℝ
56 55 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → W ∈ ℝ
57 28 nnred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → n ∈ ℝ
58 32 33 45 56 10 11 12 57 13 14 fourierdlem67 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → G : − π π ⟶ ℝ
59 58 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ − π π → G ⁡ s ∈ ℝ
60 31 59 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → G ⁡ s ∈ ℝ
61 21 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → A ∈ dom ⁡ vol
62 58 feqmptd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → G = s ∈ − π π ⟼ G ⁡ s
63 6 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → X ∈ ran ⁡ V
64 19 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → Y ∈ F ↾ X +∞ lim ℂ X
65 20 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → W ∈ F ↾ −∞ X lim ℂ X
66 4 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → M ∈ ℕ
67 5 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → V ∈ P ⁡ M
68 7 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ i ∈ 0 ..^ M → F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 : V ⁡ i V ⁡ i + 1 ⟶cn ℂ
69 8 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ i ∈ 0 ..^ M → R ∈ F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 lim ℂ V ⁡ i
70 9 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ i ∈ 0 ..^ M → L ∈ F ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 lim ℂ V ⁡ i + 1
71 fveq2 ⊢ j = i → V ⁡ j = V ⁡ i
72 71 oveq1d ⊢ j = i → V ⁡ j − X = V ⁡ i − X
73 72 cbvmptv ⊢ j ∈ 0 … M ⟼ V ⁡ j − X = i ∈ 0 … M ⟼ V ⁡ i − X
74 eqid ⊢ m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = − π ∧ p ⁡ m = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1 = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = − π ∧ p ⁡ m = π ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
75 16 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ i ∈ 0 ..^ M → I ↾ V ⁡ i V ⁡ i + 1 : V ⁡ i V ⁡ i + 1 ⟶ ℝ
76 17 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → B ∈ I ↾ −∞ X lim ℂ X
77 18 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → C ∈ I ↾ X +∞ lim ℂ X
78 3 32 63 64 65 10 11 12 57 13 14 66 67 68 69 70 73 74 15 75 76 77 fourierdlem88 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → G ∈ 𝐿 1
79 62 78 eqeltrrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ − π π ⟼ G ⁡ s ∈ 𝐿 1
80 30 61 59 79 iblss ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ A ⟼ G ⁡ s ∈ 𝐿 1
81 60 80 itgrecl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A G ⁡ s ds ∈ ℝ
82 pire ⊢ π ∈ ℝ
83 82 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ∈ ℝ
84 pipos ⊢ 0 < π
85 82 84 gt0ne0ii ⊢ π ≠ 0
86 85 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ≠ 0
87 81 83 86 redivcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A G ⁡ s ds π ∈ ℝ
88 23 fvmpt2 ⊢ n ∈ ℕ ∧ ∫ A G ⁡ s ds π ∈ ℝ → E ⁡ n = ∫ A G ⁡ s ds π
89 28 87 88 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → E ⁡ n = ∫ A G ⁡ s ds π
90 25 recnd ⊢ φ → O ∈ ℂ
91 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
92 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
93 92 a1i ⊢ φ → 2 ≠ 0
94 90 91 93 divrecd ⊢ φ → O 2 = O ⁢ 1 2
95 94 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → O 2 = O ⁢ 1 2
96 27 eqcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → 1 2 = ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds
97 96 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → O ⁢ 1 2 = O ⁢ ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds
98 95 97 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → O 2 = O ⁢ ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds
99 89 98 oveq12d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → E ⁡ n + O 2 = ∫ A G ⁡ s ds π + O ⁢ ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds
100 22 sselda ⊢ φ ∧ s ∈ A → s ∈ − π π ∖ 0
101 100 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → s ∈ − π π ∖ 0
102 eqid ⊢ − π π ∖ 0 = − π π ∖ 0
103 1 2 44 55 24 10 11 12 13 14 102 fourierdlem66 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ − π π ∖ 0 → G ⁡ s = π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
104 101 103 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → G ⁡ s = π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
105 104 itgeq2dv ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A G ⁡ s ds = ∫ A π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
106 105 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A G ⁡ s ds π = ∫ A π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds π
107 83 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ∈ ℂ
108 1 adantr ⊢ φ ∧ s ∈ A → F : ℝ ⟶ ℝ
109 2 adantr ⊢ φ ∧ s ∈ A → X ∈ ℝ
110 difss ⊢ − π π ∖ 0 ⊆ − π π
111 82 renegcli ⊢ − π ∈ ℝ
112 iccssre ⊢ − π ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ → − π π ⊆ ℝ
113 111 82 112 mp2an ⊢ − π π ⊆ ℝ
114 110 113 sstri ⊢ − π π ∖ 0 ⊆ ℝ
115 114 100 sselid ⊢ φ ∧ s ∈ A → s ∈ ℝ
116 109 115 readdcld ⊢ φ ∧ s ∈ A → X + s ∈ ℝ
117 108 116 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s ∈ ℝ
118 44 55 ifcld ⊢ φ → if 0 < s Y W ∈ ℝ
119 118 adantr ⊢ φ ∧ s ∈ A → if 0 < s Y W ∈ ℝ
120 117 119 resubcld ⊢ φ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ∈ ℝ
121 120 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ∈ ℝ
122 28 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → n ∈ ℕ
123 115 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → s ∈ ℝ
124 24 dirkerre ⊢ n ∈ ℕ ∧ s ∈ ℝ → D ⁡ n ⁡ s ∈ ℝ
125 122 123 124 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → D ⁡ n ⁡ s ∈ ℝ
126 121 125 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ ℝ
127 104 eqcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = G ⁡ s
128 127 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s π = G ⁡ s π
129 picn ⊢ π ∈ ℂ
130 129 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π ∈ ℂ
131 126 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ ℂ
132 85 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π ≠ 0
133 130 131 130 132 div23d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s π = π π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
134 60 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → G ⁡ s ∈ ℂ
135 134 130 132 divrec2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → G ⁡ s π = 1 π ⁢ G ⁡ s
136 128 133 135 3eqtr3rd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → 1 π ⁢ G ⁡ s = π π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
137 129 85 dividi ⊢ π π = 1
138 137 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π π = 1
139 138 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → π π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = 1 ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
140 131 mullidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → 1 ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
141 136 139 140 3eqtrrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = 1 π ⁢ G ⁡ s
142 141 mpteq2dva ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ A ⟼ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = s ∈ A ⟼ 1 π ⁢ G ⁡ s
143 107 86 reccld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → 1 π ∈ ℂ
144 143 60 80 iblmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ A ⟼ 1 π ⁢ G ⁡ s ∈ 𝐿 1
145 142 144 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ A ⟼ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ 𝐿 1
146 107 126 145 itgmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ⁢ ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds = ∫ A π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
147 146 eqcomd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds = π ⁢ ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
148 147 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A π ⁢ F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds π = π ⁢ ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds π
149 126 145 itgcl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds ∈ ℂ
150 149 107 86 divcan3d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → π ⁢ ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds π = ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
151 106 148 150 3eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A G ⁡ s ds π = ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
152 90 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → O ∈ ℂ
153 113 sseli ⊢ s ∈ − π π → s ∈ ℝ
154 153 124 sylan2 ⊢ n ∈ ℕ ∧ s ∈ − π π → D ⁡ n ⁡ s ∈ ℝ
155 154 adantll ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ − π π → D ⁡ n ⁡ s ∈ ℝ
156 111 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → − π ∈ ℝ
157 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
158 157 a1i ⊢ n ∈ ℕ → ℝ ⊆ ℂ
159 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
160 cncfss ⊢ ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → − π π ⟶cn ℝ ⊆ − π π ⟶cn ℂ
161 158 159 160 sylancl ⊢ n ∈ ℕ → − π π ⟶cn ℝ ⊆ − π π ⟶cn ℂ
162 eqid ⊢ s ∈ ℝ ⟼ D ⁡ n ⁡ s = s ∈ ℝ ⟼ D ⁡ n ⁡ s
163 24 dirkerf ⊢ n ∈ ℕ → D ⁡ n : ℝ ⟶ ℝ
164 163 feqmptd ⊢ n ∈ ℕ → D ⁡ n = s ∈ ℝ ⟼ D ⁡ n ⁡ s
165 24 dirkercncf ⊢ n ∈ ℕ → D ⁡ n : ℝ ⟶cn ℝ
166 164 165 eqeltrrd ⊢ n ∈ ℕ → s ∈ ℝ ⟼ D ⁡ n ⁡ s : ℝ ⟶cn ℝ
167 113 a1i ⊢ n ∈ ℕ → − π π ⊆ ℝ
168 ssid ⊢ ℝ ⊆ ℝ
169 168 a1i ⊢ n ∈ ℕ → ℝ ⊆ ℝ
170 162 166 167 169 154 cncfmptssg ⊢ n ∈ ℕ → s ∈ − π π ⟼ D ⁡ n ⁡ s : − π π ⟶cn ℝ
171 161 170 sseldd ⊢ n ∈ ℕ → s ∈ − π π ⟼ D ⁡ n ⁡ s : − π π ⟶cn ℂ
172 171 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ − π π ⟼ D ⁡ n ⁡ s : − π π ⟶cn ℂ
173 cniccibl ⊢ − π ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ∧ s ∈ − π π ⟼ D ⁡ n ⁡ s : − π π ⟶cn ℂ → s ∈ − π π ⟼ D ⁡ n ⁡ s ∈ 𝐿 1
174 156 83 172 173 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ − π π ⟼ D ⁡ n ⁡ s ∈ 𝐿 1
175 30 61 155 174 iblss ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ A ⟼ D ⁡ n ⁡ s ∈ 𝐿 1
176 152 125 175 itgmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → O ⁢ ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds = ∫ A O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
177 151 176 oveq12d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A G ⁡ s ds π + O ⁢ ∫ A D ⁡ n ⁡ s ds = ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds + ∫ A O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
178 25 ad2antrr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → O ∈ ℝ
179 178 125 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ ℝ
180 152 125 175 iblmulc2 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → s ∈ A ⟼ O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ 𝐿 1
181 126 145 179 180 itgadd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds = ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds + ∫ A O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
182 26 eqcomd ⊢ φ ∧ s ∈ A → O = if 0 < s Y W
183 182 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → O = if 0 < s Y W
184 183 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → O ⁢ D ⁡ n ⁡ s = if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
185 184 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + O ⁢ D ⁡ n ⁡ s = F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
186 117 recnd ⊢ φ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s ∈ ℂ
187 186 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s ∈ ℂ
188 119 recnd ⊢ φ ∧ s ∈ A → if 0 < s Y W ∈ ℂ
189 188 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → if 0 < s Y W ∈ ℂ
190 125 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → D ⁡ n ⁡ s ∈ ℂ
191 187 189 190 subdird ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
192 191 oveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s - if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s
193 187 190 mulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ ℂ
194 189 190 mulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ∈ ℂ
195 193 194 npcand ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s - if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s = F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s
196 185 192 195 3eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ s ∈ A → F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + O ⁢ D ⁡ n ⁡ s = F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s
197 196 itgeq2dv ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s + O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds = ∫ A F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
198 181 197 eqtr3d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → ∫ A F ⁡ X + s − if 0 < s Y W ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds + ∫ A O ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds = ∫ A F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds
199 99 177 198 3eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → E ⁡ n + O 2 = ∫ A F ⁡ X + s ⁢ D ⁡ n ⁡ s ds