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Theorem fourierdlem88 40411
Description: Given a piecewise continuous function  F, a continuous function  K and a continuous function  S, the function  G is integrable. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem88.1  |-  P  =  ( m  e.  NN  |->  { p  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... m ) )  |  ( ( ( p `
 0 )  =  ( -u pi  +  X )  /\  (
p `  m )  =  ( pi  +  X ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ m ) ( p `
 i )  < 
( p `  (
i  +  1 ) ) ) } )
fourierdlem88.f  |-  ( ph  ->  F : RR --> RR )
fourierdlem88.x  |-  ( ph  ->  X  e.  ran  V
)
fourierdlem88.y  |-  ( ph  ->  Y  e.  ( ( F  |`  ( X (,) +oo ) ) lim CC  X ) )
fourierdlem88.w  |-  ( ph  ->  W  e.  ( ( F  |`  ( -oo (,) X ) ) lim CC  X ) )
fourierdlem88.h  |-  H  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  if ( s  =  0 ,  0 ,  ( ( ( F `  ( X  +  s ) )  -  if ( 0  <  s ,  Y ,  W ) )  / 
s ) ) )
fourierdlem88.k  |-  K  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  if ( s  =  0 ,  1 ,  ( s  / 
( 2  x.  ( sin `  ( s  / 
2 ) ) ) ) ) )
fourierdlem88.u  |-  U  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  ( ( H `
 s )  x.  ( K `  s
) ) )
fourierdlem88.n  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
fourierdlem88.s  |-  S  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  ( sin `  (
( N  +  ( 1  /  2 ) )  x.  s ) ) )
fourierdlem88.g  |-  G  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  ( ( U `
 s )  x.  ( S `  s
) ) )
fourierdlem88.m  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
fourierdlem88.v  |-  ( ph  ->  V  e.  ( P `
 M ) )
fourierdlem88.fcn  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( F  |`  ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> CC ) )
fourierdlem88.r  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  R  e.  ( ( F  |`  (
( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( V `
 i ) ) )
fourierdlem88.l  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  L  e.  ( ( F  |`  (
( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) )
fourierdlem88.q  |-  Q  =  ( i  e.  ( 0 ... M ) 
|->  ( ( V `  i )  -  X
) )
fourierdlem88.o  |-  O  =  ( m  e.  NN  |->  { p  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... m ) )  |  ( ( ( p `
 0 )  = 
-u pi  /\  (
p `  m )  =  pi )  /\  A. i  e.  ( 0..^ m ) ( p `
 i )  < 
( p `  (
i  +  1 ) ) ) } )
fourierdlem88.i  |-  I  =  ( RR  _D  F
)
fourierdlem88.ifn  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( I  |`  ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) ) : ( ( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) --> RR )
fourierdlem88.c  |-  ( ph  ->  C  e.  ( ( I  |`  ( -oo (,) X ) ) lim CC  X ) )
fourierdlem88.d  |-  ( ph  ->  D  e.  ( ( I  |`  ( X (,) +oo ) ) lim CC  X ) )
Assertion
Ref Expression
fourierdlem88  |-  ( ph  ->  G  e.  L^1 )
Distinct variable groups:    C, s    D, s    F, s    i, G, s    H, s    K, s    L, s    i, M, m, p    M, s    N, s    Q, i, p    Q, s    R, s    S, s    i, V, p    V, s    W, s    i, X, m, p    X, s    Y, s    ph, i,
s
Allowed substitution hints:    ph( m, p)    C( i, m, p)    D( i, m, p)    P( i, m, s, p)    Q( m)    R( i, m, p)    S( i, m, p)    U( i, m, s, p)    F( i, m, p)    G( m, p)    H( i, m, p)    I(
i, m, s, p)    K( i, m, p)    L( i, m, p)    N( i, m, p)    O( i, m, s, p)    V( m)    W( i, m, p)    Y( i, m, p)

Proof of Theorem fourierdlem88
Dummy variable  j is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fourierdlem88.o . 2  |-  O  =  ( m  e.  NN  |->  { p  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... m ) )  |  ( ( ( p `
 0 )  = 
-u pi  /\  (
p `  m )  =  pi )  /\  A. i  e.  ( 0..^ m ) ( p `
 i )  < 
( p `  (
i  +  1 ) ) ) } )
2 fourierdlem88.m . 2  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
3 pire 24210 . . . . 5  |-  pi  e.  RR
43a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  ->  pi  e.  RR )
54renegcld 10457 . . 3  |-  ( ph  -> 
-u pi  e.  RR )
6 fourierdlem88.v . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  V  e.  ( P `
 M ) )
7 fourierdlem88.1 . . . . . . . . 9  |-  P  =  ( m  e.  NN  |->  { p  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... m ) )  |  ( ( ( p `
 0 )  =  ( -u pi  +  X )  /\  (
p `  m )  =  ( pi  +  X ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ m ) ( p `
 i )  < 
( p `  (
i  +  1 ) ) ) } )
87fourierdlem2 40326 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  NN  ->  ( V  e.  ( P `  M )  <->  ( V  e.  ( RR  ^m  (
0 ... M ) )  /\  ( ( ( V `  0 )  =  ( -u pi  +  X )  /\  ( V `  M )  =  ( pi  +  X ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( V `
 i )  < 
( V `  (
i  +  1 ) ) ) ) ) )
92, 8syl 17 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( V  e.  ( P `  M )  <-> 
( V  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... M ) )  /\  ( ( ( V `  0 )  =  ( -u pi  +  X )  /\  ( V `  M )  =  ( pi  +  X ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( V `
 i )  < 
( V `  (
i  +  1 ) ) ) ) ) )
106, 9mpbid 222 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( V  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... M ) )  /\  ( ( ( V `  0 )  =  ( -u pi  +  X )  /\  ( V `  M )  =  ( pi  +  X ) )  /\  A. i  e.  ( 0..^ M ) ( V `
 i )  < 
( V `  (
i  +  1 ) ) ) ) )
1110simpld 475 . . . . 5  |-  ( ph  ->  V  e.  ( RR 
^m  ( 0 ... M ) ) )
12 elmapi 7879 . . . . 5  |-  ( V  e.  ( RR  ^m  ( 0 ... M
) )  ->  V : ( 0 ... M ) --> RR )
13 frn 6053 . . . . 5  |-  ( V : ( 0 ... M ) --> RR  ->  ran 
V  C_  RR )
1411, 12, 133syl 18 . . . 4  |-  ( ph  ->  ran  V  C_  RR )
15 fourierdlem88.x . . . 4  |-  ( ph  ->  X  e.  ran  V
)
1614, 15sseldd 3604 . . 3  |-  ( ph  ->  X  e.  RR )
17 fourierdlem88.q . . 3  |-  Q  =  ( i  e.  ( 0 ... M ) 
|->  ( ( V `  i )  -  X
) )
185, 4, 16, 7, 1, 2, 6, 17fourierdlem14 40338 . 2  |-  ( ph  ->  Q  e.  ( O `
 M ) )
19 fourierdlem88.f . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  F : RR --> RR )
20 ioossre 12235 . . . . . . . . . 10  |-  ( X (,) +oo )  C_  RR
2120a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( X (,) +oo )  C_  RR )
2219, 21fssresd 6071 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F  |`  ( X (,) +oo ) ) : ( X (,) +oo ) --> RR )
23 ax-resscn 9993 . . . . . . . . 9  |-  RR  C_  CC
2421, 23syl6ss 3615 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( X (,) +oo )  C_  CC )
25 eqid 2622 . . . . . . . . 9  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
26 pnfxr 10092 . . . . . . . . . 10  |- +oo  e.  RR*
2726a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> +oo  e.  RR* )
2816ltpnfd 11955 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  X  < +oo )
2925, 27, 16, 28lptioo1cn 39878 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  ( (
limPt `  ( TopOpen ` fld ) ) `  ( X (,) +oo ) ) )
30 fourierdlem88.y . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  Y  e.  ( ( F  |`  ( X (,) +oo ) ) lim CC  X ) )
3122, 24, 29, 30limcrecl 39861 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  Y  e.  RR )
32 ioossre 12235 . . . . . . . . . 10  |-  ( -oo (,) X )  C_  RR
3332a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( -oo (,) X
)  C_  RR )
3419, 33fssresd 6071 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F  |`  ( -oo (,) X ) ) : ( -oo (,) X ) --> RR )
3533, 23syl6ss 3615 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( -oo (,) X
)  C_  CC )
36 mnfxr 10096 . . . . . . . . . 10  |- -oo  e.  RR*
3736a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> -oo  e.  RR* )
3816mnfltd 11958 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> -oo  <  X )
3925, 37, 16, 38lptioo2cn 39877 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  ( (
limPt `  ( TopOpen ` fld ) ) `  ( -oo (,) X ) ) )
40 fourierdlem88.w . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  W  e.  ( ( F  |`  ( -oo (,) X ) ) lim CC  X ) )
4134, 35, 39, 40limcrecl 39861 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  W  e.  RR )
42 fourierdlem88.h . . . . . . 7  |-  H  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  if ( s  =  0 ,  0 ,  ( ( ( F `  ( X  +  s ) )  -  if ( 0  <  s ,  Y ,  W ) )  / 
s ) ) )
43 fourierdlem88.k . . . . . . 7  |-  K  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  if ( s  =  0 ,  1 ,  ( s  / 
( 2  x.  ( sin `  ( s  / 
2 ) ) ) ) ) )
44 fourierdlem88.u . . . . . . 7  |-  U  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  ( ( H `
 s )  x.  ( K `  s
) ) )
4519, 16, 31, 41, 42, 43, 44fourierdlem55 40378 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  U : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
4645ffvelrnda 6359 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  s  e.  ( -u pi [,] pi ) )  ->  ( U `  s )  e.  RR )
47 fourierdlem88.n . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
48 fourierdlem88.s . . . . . . . 8  |-  S  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  ( sin `  (
( N  +  ( 1  /  2 ) )  x.  s ) ) )
4948fourierdlem5 40329 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  RR  ->  S : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
5047, 49syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
5150ffvelrnda 6359 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  s  e.  ( -u pi [,] pi ) )  ->  ( S `  s )  e.  RR )
5246, 51remulcld 10070 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  s  e.  ( -u pi [,] pi ) )  ->  (
( U `  s
)  x.  ( S `
 s ) )  e.  RR )
5352recnd 10068 . . 3  |-  ( (
ph  /\  s  e.  ( -u pi [,] pi ) )  ->  (
( U `  s
)  x.  ( S `
 s ) )  e.  CC )
54 fourierdlem88.g . . 3  |-  G  =  ( s  e.  (
-u pi [,] pi )  |->  ( ( U `
 s )  x.  ( S `  s
) ) )
5553, 54fmptd 6385 . 2  |-  ( ph  ->  G : ( -u pi [,] pi ) --> CC )
56 ssid 3624 . . . 4  |-  CC  C_  CC
57 cncfss 22702 . . . 4  |-  ( ( RR  C_  CC  /\  CC  C_  CC )  ->  (
( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> RR )  C_  (
( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> CC ) )
5823, 56, 57mp2an 708 . . 3  |-  ( ( ( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) )
-cn-> RR )  C_  (
( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> CC )
5919adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  F : RR --> RR )
601, 2, 18fourierdlem15 40339 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  Q : ( 0 ... M ) --> (
-u pi [,] pi ) )
6160adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  Q : ( 0 ... M ) --> ( -u pi [,] pi ) )
62 elfzofz 12485 . . . . . 6  |-  ( i  e.  ( 0..^ M )  ->  i  e.  ( 0 ... M
) )
6362adantl 482 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  i  e.  ( 0 ... M ) )
6461, 63ffvelrnd 6360 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( Q `  i )  e.  (
-u pi [,] pi ) )
65 fzofzp1 12565 . . . . . 6  |-  ( i  e.  ( 0..^ M )  ->  ( i  +  1 )  e.  ( 0 ... M
) )
6665adantl 482 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( i  +  1 )  e.  ( 0 ... M ) )
6761, 66ffvelrnd 6360 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( Q `  ( i  +  1 ) )  e.  (
-u pi [,] pi ) )
6816adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  X  e.  RR )
697, 2, 6, 15fourierdlem12 40336 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  -.  X  e.  ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) )
7068recnd 10068 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  X  e.  CC )
7170addid2d 10237 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( 0  +  X )  =  X )
723a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  pi  e.  RR )
7372renegcld 10457 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  -u pi  e.  RR )
7473, 68readdcld 10069 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( -u pi  +  X )  e.  RR )
7572, 68readdcld 10069 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( pi  +  X )  e.  RR )
7674, 75iccssred 39727 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( -u pi  +  X ) [,] ( pi  +  X
) )  C_  RR )
777, 2, 6fourierdlem15 40339 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  V : ( 0 ... M ) --> ( ( -u pi  +  X ) [,] (
pi  +  X ) ) )
7877adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  V : ( 0 ... M ) --> ( ( -u pi  +  X ) [,] (
pi  +  X ) ) )
7978, 63ffvelrnd 6360 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( V `  i )  e.  ( ( -u pi  +  X ) [,] (
pi  +  X ) ) )
8076, 79sseldd 3604 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( V `  i )  e.  RR )
8180, 68resubcld 10458 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( V `
 i )  -  X )  e.  RR )
8217fvmpt2 6291 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( i  e.  ( 0 ... M )  /\  ( ( V `  i )  -  X
)  e.  RR )  ->  ( Q `  i )  =  ( ( V `  i
)  -  X ) )
8363, 81, 82syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( Q `  i )  =  ( ( V `  i
)  -  X ) )
8483oveq1d 6665 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( Q `
 i )  +  X )  =  ( ( ( V `  i )  -  X
)  +  X ) )
8580recnd 10068 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( V `  i )  e.  CC )
8685, 70npcand 10396 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( ( V `  i )  -  X )  +  X )  =  ( V `  i ) )
8784, 86eqtrd 2656 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( Q `
 i )  +  X )  =  ( V `  i ) )
88 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( i  =  j  ->  ( V `  i )  =  ( V `  j ) )
8988oveq1d 6665 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( i  =  j  ->  (
( V `  i
)  -  X )  =  ( ( V `
 j )  -  X ) )
9089cbvmptv 4750 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( i  e.  ( 0 ... M )  |->  ( ( V `  i )  -  X ) )  =  ( j  e.  ( 0 ... M
)  |->  ( ( V `
 j )  -  X ) )
9117, 90eqtri 2644 . . . . . . . . . . . 12  |-  Q  =  ( j  e.  ( 0 ... M ) 
|->  ( ( V `  j )  -  X
) )
9291a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  Q  =  ( j  e.  ( 0 ... M )  |->  ( ( V `  j
)  -  X ) ) )
93 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  j  =  ( i  +  1 ) )  ->  j  =  ( i  +  1 ) )
9493fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  j  =  ( i  +  1 ) )  ->  ( V `  j )  =  ( V `  ( i  +  1 ) ) )
9594oveq1d 6665 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  j  =  ( i  +  1 ) )  ->  (
( V `  j
)  -  X )  =  ( ( V `
 ( i  +  1 ) )  -  X ) )
9678, 66ffvelrnd 6360 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( V `  ( i  +  1 ) )  e.  ( ( -u pi  +  X ) [,] (
pi  +  X ) ) )
9776, 96sseldd 3604 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( V `  ( i  +  1 ) )  e.  RR )
9897, 68resubcld 10458 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( V `
 ( i  +  1 ) )  -  X )  e.  RR )
9992, 95, 66, 98fvmptd 6288 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( Q `  ( i  +  1 ) )  =  ( ( V `  (
i  +  1 ) )  -  X ) )
10099oveq1d 6665 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( Q `
 ( i  +  1 ) )  +  X )  =  ( ( ( V `  ( i  +  1 ) )  -  X
)  +  X ) )
10197recnd 10068 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( V `  ( i  +  1 ) )  e.  CC )
102101, 70npcand 10396 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( ( V `  ( i  +  1 ) )  -  X )  +  X )  =  ( V `  ( i  +  1 ) ) )
103100, 102eqtrd 2656 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( Q `
 ( i  +  1 ) )  +  X )  =  ( V `  ( i  +  1 ) ) )
10487, 103oveq12d 6668 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( ( Q `  i )  +  X ) (,) ( ( Q `  ( i  +  1 ) )  +  X
) )  =  ( ( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) )
10571, 104eleq12d 2695 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( 0  +  X )  e.  ( ( ( Q `
 i )  +  X ) (,) (
( Q `  (
i  +  1 ) )  +  X ) )  <->  X  e.  (
( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) ) )
10669, 105mtbird 315 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  -.  ( 0  +  X )  e.  ( ( ( Q `
 i )  +  X ) (,) (
( Q `  (
i  +  1 ) )  +  X ) ) )
107 0red 10041 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  0  e.  RR )
10883, 81eqeltrd 2701 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( Q `  i )  e.  RR )
10999, 98eqeltrd 2701 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( Q `  ( i  +  1 ) )  e.  RR )
110107, 108, 109, 68eliooshift 39729 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( 0  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  <->  ( 0  +  X )  e.  ( ( ( Q `  i )  +  X
) (,) ( ( Q `  ( i  +  1 ) )  +  X ) ) ) )
111106, 110mtbird 315 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  -.  0  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
112 fourierdlem88.fcn . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( F  |`  ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> CC ) )
113104reseq2d 5396 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( F  |`  ( ( ( Q `
 i )  +  X ) (,) (
( Q `  (
i  +  1 ) )  +  X ) ) )  =  ( F  |`  ( ( V `  i ) (,) ( V `  (
i  +  1 ) ) ) ) )
114104oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( ( ( Q `  i
)  +  X ) (,) ( ( Q `
 ( i  +  1 ) )  +  X ) ) -cn-> CC )  =  ( ( ( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) )
-cn-> CC ) )
115112, 113, 1143eltr4d 2716 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( F  |`  ( ( ( Q `
 i )  +  X ) (,) (
( Q `  (
i  +  1 ) )  +  X ) ) )  e.  ( ( ( ( Q `
 i )  +  X ) (,) (
( Q `  (
i  +  1 ) )  +  X ) ) -cn-> CC ) )
11631adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  Y  e.  RR )
11741adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  W  e.  RR )
11847adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  N  e.  RR )
11959, 64, 67, 68, 111, 115, 116, 117, 42, 43, 44, 118, 48, 54fourierdlem78 40401 . . 3  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( G  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> RR ) )
12058, 119sseldi 3601 . 2  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( G  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) -cn-> CC ) )
121 eqid 2622 . . . 4  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( U `
 s ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( U `  s ) )
122 eqid 2622 . . . 4  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( S `
 s ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( S `  s ) )
123 eqid 2622 . . . 4  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s ) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( ( U `
 s )  x.  ( S `  s
) ) )
1243renegcli 10342 . . . . . . . . . . 11  |-  -u pi  e.  RR
125124rexri 10097 . . . . . . . . . 10  |-  -u pi  e.  RR*
126125a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  -u pi  e.  RR* )
1273rexri 10097 . . . . . . . . . 10  |-  pi  e.  RR*
128127a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  pi  e.  RR* )
12961adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  Q : ( 0 ... M ) --> ( -u pi [,] pi ) )
130 simplr 792 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  i  e.  ( 0..^ M ) )
131126, 128, 129, 130fourierdlem8 40332 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  (
( Q `  i
) [,] ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) 
C_  ( -u pi [,] pi ) )
132 ioossicc 12259 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  C_  ( ( Q `  i ) [,] ( Q `  ( i  +  1 ) ) )
133132sseli 3599 . . . . . . . . 9  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  ->  s  e.  ( ( Q `  i ) [,] ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
134133adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  s  e.  ( ( Q `  i ) [,] ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
135131, 134sseldd 3604 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  s  e.  ( -u pi [,] pi ) )
13619, 16, 31, 41, 42fourierdlem9 40333 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  H : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
137136ad2antrr 762 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  H : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
138137, 135ffvelrnd 6360 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( H `  s )  e.  RR )
13943fourierdlem43 40367 . . . . . . . . . 10  |-  K :
( -u pi [,] pi )
--> RR
140139a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  K : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
141140, 135ffvelrnd 6360 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( K `  s )  e.  RR )
142138, 141remulcld 10070 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  (
( H `  s
)  x.  ( K `
 s ) )  e.  RR )
14344fvmpt2 6291 . . . . . . 7  |-  ( ( s  e.  ( -u pi [,] pi )  /\  ( ( H `  s )  x.  ( K `  s )
)  e.  RR )  ->  ( U `  s )  =  ( ( H `  s
)  x.  ( K `
 s ) ) )
144135, 142, 143syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( U `  s )  =  ( ( H `
 s )  x.  ( K `  s
) ) )
145144, 142eqeltrd 2701 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( U `  s )  e.  RR )
146145recnd 10068 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( U `  s )  e.  CC )
14747, 48fourierdlem18 40342 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  S  e.  ( (
-u pi [,] pi ) -cn-> RR ) )
148 cncff 22696 . . . . . . . . 9  |-  ( S  e.  ( ( -u pi [,] pi ) -cn-> RR )  ->  S :
( -u pi [,] pi )
--> RR )
149147, 148syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  S : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
150149adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  S : (
-u pi [,] pi )
--> RR )
151150adantr 481 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  S : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
152151, 135ffvelrnd 6360 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( S `  s )  e.  RR )
153152recnd 10068 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( S `  s )  e.  CC )
154 eqid 2622 . . . . . 6  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( H `
 s ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( H `  s ) )
155 eqid 2622 . . . . . 6  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( K `
 s ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( K `  s ) )
156 eqid 2622 . . . . . 6  |-  ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `  s )  x.  ( K `  s ) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `
 s )  x.  ( K `  s
) ) )
157138recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( H `  s )  e.  CC )
158141recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( K `  s )  e.  CC )
159 fourierdlem88.r . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  R  e.  ( ( F  |`  (
( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( V `
 i ) ) )
160 fourierdlem88.i . . . . . . . 8  |-  I  =  ( RR  _D  F
)
161 fourierdlem88.ifn . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( I  |`  ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) ) : ( ( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) --> RR )
16223a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  RR  C_  CC )
163161, 162fssd 6057 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( I  |`  ( ( V `  i ) (,) ( V `  ( i  +  1 ) ) ) ) : ( ( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) --> CC )
164 fourierdlem88.d . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  D  e.  ( ( I  |`  ( X (,) +oo ) ) lim CC  X ) )
165 eqid 2622 . . . . . . . 8  |-  if ( ( V `  i
)  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if (
( V `  i
)  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 i ) ) )  =  if ( ( V `  i
)  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if (
( V `  i
)  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 i ) ) )
16616, 7, 19, 15, 30, 41, 42, 2, 6, 159, 17, 1, 160, 163, 164, 165fourierdlem75 40398 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  if ( ( V `  i )  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if ( ( V `  i )  <  X ,  W ,  Y ) )  / 
( Q `  i
) ) )  e.  ( ( H  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
) )
167136adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  H : (
-u pi [,] pi )
--> RR )
168125a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  -u pi  e.  RR* )
169127a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  pi  e.  RR* )
170 simpr 477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  i  e.  ( 0..^ M ) )
171168, 169, 61, 170fourierdlem8 40332 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( Q `
 i ) [,] ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  C_  ( -u pi [,] pi ) )
172132, 171syl5ss 3614 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  C_  ( -u pi [,] pi ) )
173167, 172feqresmpt 6250 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( H  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( H `  s ) ) )
174173oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( H  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
)  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( H `  s ) ) lim CC  ( Q `
 i ) ) )
175166, 174eleqtrd 2703 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  if ( ( V `  i )  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if ( ( V `  i )  <  X ,  W ,  Y ) )  / 
( Q `  i
) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( H `  s ) ) lim CC  ( Q `  i ) ) )
176 limcresi 23649 . . . . . . . 8  |-  ( K lim
CC  ( Q `  i ) )  C_  ( ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
)
17743fourierdlem62 40385 . . . . . . . . . 10  |-  K  e.  ( ( -u pi [,] pi ) -cn-> RR )
178177a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  K  e.  ( ( -u pi [,] pi ) -cn-> RR ) )
179178, 64cnlimci 23653 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K `  ( Q `  i ) )  e.  ( K lim
CC  ( Q `  i ) ) )
180176, 179sseldi 3601 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K `  ( Q `  i ) )  e.  ( ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i ) ) )
181139a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  K : (
-u pi [,] pi )
--> RR )
182181, 172feqresmpt 6250 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( K `  s ) ) )
183182oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
)  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( K `  s ) ) lim CC  ( Q `
 i ) ) )
184180, 183eleqtrd 2703 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K `  ( Q `  i ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( K `  s ) ) lim CC  ( Q `
 i ) ) )
185154, 155, 156, 157, 158, 175, 184mullimc 39848 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( if ( ( V `  i
)  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if (
( V `  i
)  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 i ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  i ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `  s )  x.  ( K `  s ) ) ) lim
CC  ( Q `  i ) ) )
186144eqcomd 2628 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  (
( H `  s
)  x.  ( K `
 s ) )  =  ( U `  s ) )
187186mpteq2dva 4744 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `
 s )  x.  ( K `  s
) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) 
|->  ( U `  s
) ) )
188187oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `  s )  x.  ( K `  s ) ) ) lim
CC  ( Q `  i ) )  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( U `  s ) ) lim CC  ( Q `  i ) ) )
189185, 188eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( if ( ( V `  i
)  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if (
( V `  i
)  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 i ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  i ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( U `
 s ) ) lim
CC  ( Q `  i ) ) )
190 limcresi 23649 . . . . . 6  |-  ( S lim
CC  ( Q `  i ) )  C_  ( ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
)
191147adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  S  e.  ( ( -u pi [,] pi ) -cn-> RR ) )
192191, 64cnlimci 23653 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S `  ( Q `  i ) )  e.  ( S lim
CC  ( Q `  i ) ) )
193190, 192sseldi 3601 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S `  ( Q `  i ) )  e.  ( ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i ) ) )
194150, 172feqresmpt 6250 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( S `  s ) ) )
195194oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
)  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( S `  s ) ) lim CC  ( Q `
 i ) ) )
196193, 195eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S `  ( Q `  i ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( S `  s ) ) lim CC  ( Q `
 i ) ) )
197121, 122, 123, 146, 153, 189, 196mullimc 39848 . . 3  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( if ( ( V `  i )  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if ( ( V `  i )  <  X ,  W ,  Y ) )  /  ( Q `
 i ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  i ) ) )  x.  ( S `  ( Q `  i ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) 
|->  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s )
) ) lim CC  ( Q `  i )
) )
19852, 54fmptd 6385 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  G : ( -u pi [,] pi ) --> RR )
199198adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  G : (
-u pi [,] pi )
--> RR )
200199, 172feqresmpt 6250 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( G  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( G `  s ) ) )
201145, 152remulcld 10070 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  (
( U `  s
)  x.  ( S `
 s ) )  e.  RR )
20254fvmpt2 6291 . . . . . . 7  |-  ( ( s  e.  ( -u pi [,] pi )  /\  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s )
)  e.  RR )  ->  ( G `  s )  =  ( ( U `  s
)  x.  ( S `
 s ) ) )
203135, 201, 202syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  /\  s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  ->  ( G `  s )  =  ( ( U `
 s )  x.  ( S `  s
) ) )
204203mpteq2dva 4744 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( G `  s ) )  =  ( s  e.  ( ( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) 
|->  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s )
) ) )
205200, 204eqtr2d 2657 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( ( U `
 s )  x.  ( S `  s
) ) )  =  ( G  |`  (
( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) ) )
206205oveq1d 6665 . . 3  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s ) ) ) lim
CC  ( Q `  i ) )  =  ( ( G  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  i )
) )
207197, 206eleqtrd 2703 . 2  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( if ( ( V `  i )  =  X ,  D ,  ( ( R  -  if ( ( V `  i )  <  X ,  W ,  Y ) )  /  ( Q `
 i ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  i ) ) )  x.  ( S `  ( Q `  i ) ) )  e.  ( ( G  |`  (
( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `
 i ) ) )
208 fourierdlem88.l . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  L  e.  ( ( F  |`  (
( V `  i
) (,) ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( V `
 ( i  +  1 ) ) ) )
209 fourierdlem88.c . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  C  e.  ( ( I  |`  ( -oo (,) X ) ) lim CC  X ) )
210 eqid 2622 . . . . . . . 8  |-  if ( ( V `  (
i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if (
( V `  (
i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )  =  if ( ( V `  (
i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if (
( V `  (
i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
21116, 7, 19, 15, 31, 40, 42, 2, 6, 208, 17, 1, 160, 161, 209, 210fourierdlem74 40397 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y ) )  / 
( Q `  (
i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( H  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
212173oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( H  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( H `  s ) ) lim CC  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
213211, 212eleqtrd 2703 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y ) )  / 
( Q `  (
i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( H `  s ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
214 limcresi 23649 . . . . . . . 8  |-  ( K lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  C_  ( ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )
215178, 67cnlimci 23653 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  e.  ( K lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
216214, 215sseldi 3601 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  e.  ( ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
217182oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( K  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( K `  s ) ) lim CC  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
218216, 217eleqtrd 2703 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( K `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( K `  s ) ) lim CC  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
219154, 155, 156, 157, 158, 213, 218mullimc 39848 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( if ( ( V `  (
i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if (
( V `  (
i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `  s )  x.  ( K `  s ) ) ) lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
220187oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( H `  s )  x.  ( K `  s ) ) ) lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( U `  s ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
221219, 220eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( if ( ( V `  (
i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if (
( V `  (
i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y )
)  /  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( U `
 s ) ) lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
222 limcresi 23649 . . . . . 6  |-  ( S lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  C_  ( ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )
223191, 67cnlimci 23653 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  e.  ( S lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
224222, 223sseldi 3601 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  e.  ( ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
225194oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( S  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  =  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( S `  s ) ) lim CC  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
226224, 225eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( S `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  |->  ( S `  s ) ) lim CC  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
227121, 122, 123, 146, 153, 221, 226mullimc 39848 . . 3  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y ) )  /  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  x.  ( S `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( s  e.  ( ( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) 
|->  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s )
) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
228205oveq1d 6665 . . 3  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( s  e.  ( ( Q `
 i ) (,) ( Q `  (
i  +  1 ) ) )  |->  ( ( U `  s )  x.  ( S `  s ) ) ) lim
CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) )  =  ( ( G  |`  ( ( Q `  i ) (,) ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )
229227, 228eleqtrd 2703 . 2  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ( 0..^ M ) )  ->  ( ( if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  =  X ,  C ,  ( ( L  -  if ( ( V `  ( i  +  1 ) )  <  X ,  W ,  Y ) )  /  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )  x.  ( K `
 ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  x.  ( S `  ( Q `  ( i  +  1 ) ) ) )  e.  ( ( G  |`  (
( Q `  i
) (,) ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) ) lim CC  ( Q `
 ( i  +  1 ) ) ) )
2301, 2, 18, 55, 120, 207, 229fourierdlem69 40392 1  |-  ( ph  ->  G  e.  L^1 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   A.wral 2912   {crab 2916    C_ wss 3574   ifcif 4086   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   ran crn 5115    |` cres 5116   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650    ^m cmap 7857   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941   +oocpnf 10071   -oocmnf 10072   RR*cxr 10073    < clt 10074    - cmin 10266   -ucneg 10267    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   (,)cioo 12175   [,]cicc 12178   ...cfz 12326  ..^cfzo 12465   sincsin 14794   picpi 14797   TopOpenctopn 16082  ℂfldccnfld 19746   -cn->ccncf 22679   L^1cibl 23386   lim CC climc 23626    _D cdv 23627
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cc 9257  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014  ax-addf 10015  ax-mulf 10016
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-disj 4621  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-ofr 6898  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-omul 7565  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-acn 8768  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ioc 12180  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-shft 13807  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-limsup 14202  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-ef 14798  df-sin 14800  df-cos 14801  df-pi 14803  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-ntr 20824  df-cls 20825  df-nei 20902  df-lp 20940  df-perf 20941  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-t1 21118  df-haus 21119  df-cmp 21190  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-fil 21650  df-fm 21742  df-flim 21743  df-flf 21744  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-cncf 22681  df-ovol 23233  df-vol 23234  df-mbf 23388  df-itg1 23389  df-itg2 23390  df-ibl 23391  df-itg 23392  df-0p 23437  df-limc 23630  df-dv 23631
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