Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem105

Description: A piecewise continuous function is integrable on any closed interval. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem105.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
fourierdlem105.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐ต โˆ’ ๐ด )
fourierdlem105.m โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
fourierdlem105.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( ๐‘ƒ โ€˜ ๐‘€ ) )
fourierdlem105.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ )
fourierdlem105.6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ + ๐‘‡ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) )
fourierdlem105.fcn โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
fourierdlem105.r โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) ) )
fourierdlem105.l โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
fourierdlem105.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
fourierdlem105.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( ๐ถ (,) +โˆž ) )
Assertion fourierdlem105 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โ†ฆ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ๐ฟ1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem105.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ด โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
2 fourierdlem105.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐ต โˆ’ ๐ด )
3 fourierdlem105.m โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
4 fourierdlem105.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( ๐‘ƒ โ€˜ ๐‘€ ) )
5 fourierdlem105.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„‚ )
6 fourierdlem105.6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ + ๐‘‡ ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) )
7 fourierdlem105.fcn โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) โˆˆ ( ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
8 fourierdlem105.r โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) ) )
9 fourierdlem105.l โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ ( ( ๐น โ†พ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) (,) ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) ) limโ„‚ ( ๐‘„ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) )
10 fourierdlem105.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
11 fourierdlem105.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( ๐ถ (,) +โˆž ) )
12 eqid โŠข ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } ) = ( ๐‘š โˆˆ โ„• โ†ฆ { ๐‘ โˆˆ ( โ„ โ†‘m ( 0 ... ๐‘š ) ) โˆฃ ( ( ( ๐‘ โ€˜ 0 ) = ๐ถ โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘š ) = ๐ท ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘š ) ( ๐‘ โ€˜ ๐‘– ) < ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) ) } )
13 eqid โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 )
14 oveq1 โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) = ( ๐‘ฆ + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) )
15 14 eleq1d โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ( ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” ( ๐‘ฆ + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) )
16 15 rexbidv โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ( โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) )
17 oveq1 โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) = ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) )
18 17 oveq2d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ๐‘ฆ + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) = ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) )
19 18 eleq1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐‘ฆ + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) )
20 19 cbvrexvw โŠข ( โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ )
21 16 20 bitrdi โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ( โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ ) )
22 21 cbvrabv โŠข { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } = { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ }
23 22 uneq2i โŠข ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) = ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ฆ + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } )
24 isoeq1 โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( ๐‘” Isom < , < ( ( 0 ... ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 ) ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โ†” ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 ) ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) ) )
25 24 cbviotavw โŠข ( โ„ฉ ๐‘” ๐‘” Isom < , < ( ( 0 ... ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 ) ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) ) = ( โ„ฉ ๐‘“ ๐‘“ Isom < , < ( ( 0 ... ( ( โ™ฏ โ€˜ ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) โˆ’ 1 ) ) , ( { ๐ถ , ๐ท } โˆช { ๐‘ค โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โˆฃ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( ๐‘ค + ( ๐‘— ยท ๐‘‡ ) ) โˆˆ ran ๐‘„ } ) ) )
26 id โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ๐‘ค = ๐‘ฅ )
27 oveq2 โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) = ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) )
28 27 oveq1d โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) = ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) )
29 28 fveq2d โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) = ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) )
30 29 oveq1d โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) = ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) )
31 26 30 oveq12d โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) = ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
32 31 cbvmptv โŠข ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ฅ ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) )
33 eqeq1 โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘ค = ๐ต โ†” ๐‘ฆ = ๐ต ) )
34 id โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ๐‘ค = ๐‘ฆ )
35 33 34 ifbieq2d โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) = if ( ๐‘ฆ = ๐ต , ๐ด , ๐‘ฆ ) )
36 35 cbvmptv โŠข ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ฆ = ๐ต , ๐ด , ๐‘ฆ ) )
37 fveq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
38 37 fveq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) ) = ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
39 38 breq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) ) โ†” ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
40 39 rabbidv โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ { ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) ) } = { ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } )
41 fveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐‘– โ†’ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) )
42 41 breq1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘– โ†’ ( ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†” ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
43 42 cbvrabv โŠข { ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } = { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) }
44 40 43 eqtrdi โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ { ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) ) } = { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } )
45 44 supeq1d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ sup ( { ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) ) } , โ„ , < ) = sup ( { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } , โ„ , < ) )
46 45 cbvmptv โŠข ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ sup ( { ๐‘— โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ง ) ) } , โ„ , < ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ sup ( { ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘€ ) โˆฃ ( ๐‘„ โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ( ๐‘ค โˆˆ ( ๐ด (,] ๐ต ) โ†ฆ if ( ๐‘ค = ๐ต , ๐ด , ๐‘ค ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ค + ( ( โŒŠ โ€˜ ( ( ๐ต โˆ’ ๐‘ค ) / ๐‘‡ ) ) ยท ๐‘‡ ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } , โ„ , < ) )
47 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 25 32 36 46 fourierdlem100 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ถ [,] ๐ท ) โ†ฆ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ๐ฟ1 )