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Theorem sqwvfourb 40446
Description: Fourier series  B coefficients for the square wave function. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
sqwvfourb.t  |-  T  =  ( 2  x.  pi )
sqwvfourb.f  |-  F  =  ( x  e.  RR  |->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
) )
sqwvfourb.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
Assertion
Ref Expression
sqwvfourb  |-  ( ph  ->  ( S. ( -u pi (,) pi ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x  /  pi )  =  if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  / 
( N  x.  pi ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, N    ph, x
Allowed substitution hints:    T( x)    F( x)

Proof of Theorem sqwvfourb
StepHypRef Expression
1 pire 24210 . . . . . 6  |-  pi  e.  RR
21renegcli 10342 . . . . 5  |-  -u pi  e.  RR
32a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  -> 
-u pi  e.  RR )
41a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  ->  pi  e.  RR )
5 0re 10040 . . . . . 6  |-  0  e.  RR
6 negpilt0 39492 . . . . . . 7  |-  -u pi  <  0
72, 5, 6ltleii 10160 . . . . . 6  |-  -u pi  <_  0
8 pipos 24212 . . . . . . 7  |-  0  <  pi
95, 1, 8ltleii 10160 . . . . . 6  |-  0  <_  pi
102, 1elicc2i 12239 . . . . . 6  |-  ( 0  e.  ( -u pi [,] pi )  <->  ( 0  e.  RR  /\  -u pi  <_  0  /\  0  <_  pi ) )
115, 7, 9, 10mpbir3an 1244 . . . . 5  |-  0  e.  ( -u pi [,] pi )
1211a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  ->  0  e.  ( -u pi [,] pi ) )
13 elioore 12205 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) pi )  ->  x  e.  RR )
1413adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  x  e.  RR )
15 1re 10039 . . . . . . . 8  |-  1  e.  RR
1615renegcli 10342 . . . . . . . 8  |-  -u 1  e.  RR
1715, 16keepel 4155 . . . . . . 7  |-  if ( ( x  mod  T
)  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  e.  RR
18 sqwvfourb.f . . . . . . . 8  |-  F  =  ( x  e.  RR  |->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
) )
1918fvmpt2 6291 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  RR  /\  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  e.  RR )  ->  ( F `  x )  =  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
) )
2014, 17, 19sylancl 694 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  ( F `  x )  =  if ( ( x  mod  T )  < 
pi ,  1 , 
-u 1 ) )
2117a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  e.  RR )
2221recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  e.  CC )
2320, 22eqeltrd 2701 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  ( F `  x )  e.  CC )
24 sqwvfourb.n . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
2524nncnd 11036 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  N  e.  CC )
2625adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  N  e.  CC )
2714recnd 10068 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  x  e.  CC )
2826, 27mulcld 10060 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  ( N  x.  x )  e.  CC )
2928sincld 14860 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  ( sin `  ( N  x.  x ) )  e.  CC )
3023, 29mulcld 10060 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  e.  CC )
31 elioore 12205 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  x  e.  RR )
3231, 17, 19sylancl 694 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  ( F `  x )  =  if ( ( x  mod  T )  < 
pi ,  1 , 
-u 1 ) )
331a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  pi  e.  RR )
34 sqwvfourb.t . . . . . . . . . . . . . 14  |-  T  =  ( 2  x.  pi )
35 2rp 11837 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  e.  RR+
36 pirp 24213 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  pi  e.  RR+
37 rpmulcl 11855 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 2  e.  RR+  /\  pi  e.  RR+ )  ->  (
2  x.  pi )  e.  RR+ )
3835, 36, 37mp2an 708 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 2  x.  pi )  e.  RR+
3934, 38eqeltri 2697 . . . . . . . . . . . . 13  |-  T  e.  RR+
4039a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  T  e.  RR+ )
4131, 40modcld 12674 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
x  mod  T )  e.  RR )
42 picn 24211 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  pi  e.  CC
43422timesi 11147 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( 2  x.  pi )  =  ( pi  +  pi )
4434, 43eqtri 2644 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  T  =  ( pi  +  pi )
4544oveq2i 6661 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( -u pi  +  T )  =  ( -u pi  +  ( pi  +  pi ) )
462recni 10052 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  -u pi  e.  CC
4746, 42, 42addassi 10048 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
-u pi  +  pi )  +  pi )  =  ( -u pi  +  ( pi  +  pi ) )
4842negidi 10350 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( pi  +  -u pi )  =  0
4942, 46, 48addcomli 10228 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( -u pi  +  pi )  =  0
5049oveq1i 6660 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
-u pi  +  pi )  +  pi )  =  ( 0  +  pi )
5142addid2i 10224 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 0  +  pi )  =  pi
5250, 51eqtri 2644 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
-u pi  +  pi )  +  pi )  =  pi
5345, 47, 523eqtr2ri 2651 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  pi  =  ( -u pi  +  T
)
5453a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  pi  =  ( -u pi  +  T ) )
552a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  -u pi  e.  RR )
56 2re 11090 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  2  e.  RR
5756, 1remulcli 10054 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 2  x.  pi )  e.  RR
5834, 57eqeltri 2697 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  T  e.  RR
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  T  e.  RR )
602rexri 10097 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  -u pi  e.  RR*
61 0xr 10086 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  0  e.  RR*
62 ioogtlb 39717 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
-u pi  e.  RR*  /\  0  e.  RR*  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0 ) )  ->  -u pi  <  x )
6360, 61, 62mp3an12 1414 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  -u pi  <  x )
6455, 31, 59, 63ltadd1dd 10638 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  ( -u pi  +  T )  <  ( x  +  T ) )
6554, 64eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  pi  <  ( x  +  T
) )
6658recni 10052 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  T  e.  CC
6766mulid2i 10043 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 1  x.  T )  =  T
6867eqcomi 2631 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  T  =  ( 1  x.  T
)
6968oveq2i 6661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  +  T )  =  ( x  +  ( 1  x.  T ) )
7069oveq1i 6660 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  +  T )  mod  T )  =  ( ( x  +  ( 1  x.  T
) )  mod  T
)
7131, 59readdcld 10069 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
x  +  T )  e.  RR )
72 0red 10041 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  0  e.  RR )
738a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  0  <  pi )
7472, 33, 71, 73, 65lttrd 10198 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  0  <  ( x  +  T
) )
7572, 71, 74ltled 10185 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  0  <_  ( x  +  T
) )
76 iooltub 39735 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
-u pi  e.  RR*  /\  0  e.  RR*  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0 ) )  ->  x  <  0 )
7760, 61, 76mp3an12 1414 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  x  <  0 )
7831, 72, 59, 77ltadd1dd 10638 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
x  +  T )  <  ( 0  +  T ) )
7959recnd 10068 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  T  e.  CC )
8079addid2d 10237 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
0  +  T )  =  T )
8178, 80breqtrd 4679 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
x  +  T )  <  T )
82 modid 12695 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( x  +  T )  e.  RR  /\  T  e.  RR+ )  /\  ( 0  <_  (
x  +  T )  /\  ( x  +  T )  <  T
) )  ->  (
( x  +  T
)  mod  T )  =  ( x  +  T ) )
8371, 40, 75, 81, 82syl22anc 1327 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
( x  +  T
)  mod  T )  =  ( x  +  T ) )
84 1zzd 11408 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  1  e.  ZZ )
85 modcyc 12705 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  e.  RR  /\  T  e.  RR+  /\  1  e.  ZZ )  ->  (
( x  +  ( 1  x.  T ) )  mod  T )  =  ( x  mod  T ) )
8631, 40, 84, 85syl3anc 1326 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
( x  +  ( 1  x.  T ) )  mod  T )  =  ( x  mod  T ) )
8770, 83, 863eqtr3a 2680 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
x  +  T )  =  ( x  mod  T ) )
8865, 87breqtrd 4679 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  pi  <  ( x  mod  T
) )
8933, 41, 88ltnsymd 10186 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  -.  ( x  mod  T )  <  pi )
9089iffalsed 4097 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  =  -u 1
)
9132, 90eqtrd 2656 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  ( F `  x )  =  -u 1 )
9291adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  ( F `  x )  =  -u 1 )
9392oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( -u 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) )
9493mpteq2dva 4744 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi (,) 0
)  |->  ( ( F `
 x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) )  =  ( x  e.  (
-u pi (,) 0
)  |->  ( -u 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) ) )
95 neg1cn 11124 . . . . . . 7  |-  -u 1  e.  CC
9695a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
-u 1  e.  CC )
9724nnred 11035 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
9897adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  N  e.  RR )
9931adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  x  e.  RR )
10098, 99remulcld 10070 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  ( N  x.  x )  e.  RR )
101100resincld 14873 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  ( sin `  ( N  x.  x ) )  e.  RR )
102 ioossicc 12259 . . . . . . . 8  |-  ( -u pi (,) 0 )  C_  ( -u pi [,] 0
)
103102a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( -u pi (,) 0 )  C_  ( -u pi [,] 0 ) )
104 ioombl 23333 . . . . . . . 8  |-  ( -u pi (,) 0 )  e. 
dom  vol
105104a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( -u pi (,) 0 )  e.  dom  vol )
10697adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi [,] 0
) )  ->  N  e.  RR )
107 iccssre 12255 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
-u pi  e.  RR  /\  0  e.  RR )  ->  ( -u pi [,] 0 )  C_  RR )
1082, 5, 107mp2an 708 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -u pi [,] 0 )  C_  RR
109108sseli 3599 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( -u pi [,] 0 )  ->  x  e.  RR )
110109adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi [,] 0
) )  ->  x  e.  RR )
111106, 110remulcld 10070 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi [,] 0
) )  ->  ( N  x.  x )  e.  RR )
112111resincld 14873 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi [,] 0
) )  ->  ( sin `  ( N  x.  x ) )  e.  RR )
113 0red 10041 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  0  e.  RR )
114 sincn 24198 . . . . . . . . . 10  |-  sin  e.  ( CC -cn-> CC )
115114a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  sin  e.  ( CC
-cn-> CC ) )
116 ax-resscn 9993 . . . . . . . . . . . . 13  |-  RR  C_  CC
117108, 116sstri 3612 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( -u pi [,] 0 )  C_  CC
118117a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( -u pi [,] 0 )  C_  CC )
119 ssid 3624 . . . . . . . . . . . 12  |-  CC  C_  CC
120119a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  CC  C_  CC )
121118, 25, 120constcncfg 40084 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi [,] 0
)  |->  N )  e.  ( ( -u pi [,] 0 ) -cn-> CC ) )
122118, 120idcncfg 40085 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi [,] 0
)  |->  x )  e.  ( ( -u pi [,] 0 ) -cn-> CC ) )
123121, 122mulcncf 23215 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi [,] 0
)  |->  ( N  x.  x ) )  e.  ( ( -u pi [,] 0 ) -cn-> CC ) )
124115, 123cncfmpt1f 22716 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi [,] 0
)  |->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  ( ( -u pi [,] 0 ) -cn-> CC ) )
125 cniccibl 23607 . . . . . . . 8  |-  ( (
-u pi  e.  RR  /\  0  e.  RR  /\  ( x  e.  ( -u pi [,] 0 ) 
|->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  ( ( -u pi [,] 0 ) -cn-> CC ) )  ->  ( x  e.  ( -u pi [,] 0 )  |->  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  e.  L^1 )
1263, 113, 124, 125syl3anc 1326 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi [,] 0
)  |->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  L^1 )
127103, 105, 112, 126iblss 23571 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi (,) 0
)  |->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  L^1 )
12896, 101, 127iblmulc2 23597 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi (,) 0
)  |->  ( -u 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) )  e.  L^1 )
12994, 128eqeltrd 2701 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
-u pi (,) 0
)  |->  ( ( F `
 x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) )  e.  L^1 )
13060a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  -u pi  e.  RR* )
1311rexri 10097 . . . . . . . . . . . 12  |-  pi  e.  RR*
132131a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  pi  e.  RR* )
133 elioore 12205 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  x  e.  RR )
1342a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  -u pi  e.  RR )
135 0red 10041 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  0  e.  RR )
1366a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  -u pi  <  0 )
137 ioogtlb 39717 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  pi  e.  RR*  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  0  <  x )
13861, 131, 137mp3an12 1414 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  0  <  x )
139134, 135, 133, 136, 138lttrd 10198 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  -u pi  <  x )
140 iooltub 39735 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  pi  e.  RR*  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  x  <  pi )
14161, 131, 140mp3an12 1414 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  x  <  pi )
142130, 132, 133, 139, 141eliood 39720 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )
143142, 20sylan2 491 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  ( F `  x )  =  if ( ( x  mod  T )  < 
pi ,  1 , 
-u 1 ) )
14439a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  T  e.  RR+ )
145135, 133, 138ltled 10185 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  0  <_  x )
1461a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  pi  e.  RR )
14758a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  T  e.  RR )
148 2timesgt 39500 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( pi  e.  RR+  ->  pi  <  ( 2  x.  pi ) )
14936, 148ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  pi  <  ( 2  x.  pi )
150149, 34breqtrri 4680 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  pi  <  T
151150a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  pi  <  T )
152133, 146, 147, 141, 151lttrd 10198 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  x  <  T )
153 modid 12695 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( x  e.  RR  /\  T  e.  RR+ )  /\  ( 0  <_  x  /\  x  <  T ) )  ->  ( x  mod  T )  =  x )
154133, 144, 145, 152, 153syl22anc 1327 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  (
x  mod  T )  =  x )
155154, 141eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  (
x  mod  T )  <  pi )
156155iftrued 4094 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  =  1 )
157156adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  if ( ( x  mod  T )  <  pi , 
1 ,  -u 1
)  =  1 )
158143, 157eqtrd 2656 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  ( F `  x )  =  1 )
159158oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) ) )
160142, 29sylan2 491 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  ( sin `  ( N  x.  x ) )  e.  CC )
161160mulid2d 10058 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  (
1  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( sin `  ( N  x.  x )
) )
162159, 161eqtrd 2656 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( sin `  ( N  x.  x )
) )
163162mpteq2dva 4744 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 (,) pi ) 
|->  ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) ) )  =  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  |->  ( sin `  ( N  x.  x
) ) ) )
164 ioossicc 12259 . . . . . . 7  |-  ( 0 (,) pi )  C_  ( 0 [,] pi )
165164a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 0 (,) pi )  C_  ( 0 [,] pi ) )
166 ioombl 23333 . . . . . . 7  |-  ( 0 (,) pi )  e. 
dom  vol
167166a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 0 (,) pi )  e.  dom  vol )
16897adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 [,] pi ) )  ->  N  e.  RR )
169 iccssre 12255 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  pi  e.  RR )  -> 
( 0 [,] pi )  C_  RR )
1705, 1, 169mp2an 708 . . . . . . . . . 10  |-  ( 0 [,] pi )  C_  RR
171170sseli 3599 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( 0 [,] pi )  ->  x  e.  RR )
172171adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 [,] pi ) )  ->  x  e.  RR )
173168, 172remulcld 10070 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 [,] pi ) )  ->  ( N  x.  x )  e.  RR )
174173resincld 14873 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 [,] pi ) )  ->  ( sin `  ( N  x.  x ) )  e.  RR )
175170, 116sstri 3612 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 0 [,] pi )  C_  CC
176175a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 0 [,] pi )  C_  CC )
177176, 25, 120constcncfg 40084 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 [,] pi ) 
|->  N )  e.  ( ( 0 [,] pi ) -cn-> CC ) )
178176, 120idcncfg 40085 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 [,] pi ) 
|->  x )  e.  ( ( 0 [,] pi ) -cn-> CC ) )
179177, 178mulcncf 23215 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 [,] pi ) 
|->  ( N  x.  x
) )  e.  ( ( 0 [,] pi ) -cn-> CC ) )
180115, 179cncfmpt1f 22716 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 [,] pi ) 
|->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  ( ( 0 [,] pi ) -cn-> CC ) )
181 cniccibl 23607 . . . . . . 7  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  pi  e.  RR  /\  (
x  e.  ( 0 [,] pi )  |->  ( sin `  ( N  x.  x ) ) )  e.  ( ( 0 [,] pi )
-cn-> CC ) )  -> 
( x  e.  ( 0 [,] pi ) 
|->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  L^1 )
182113, 4, 180, 181syl3anc 1326 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 [,] pi ) 
|->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  L^1 )
183165, 167, 174, 182iblss 23571 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 (,) pi ) 
|->  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  e.  L^1 )
184163, 183eqeltrd 2701 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 0 (,) pi ) 
|->  ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) ) )  e.  L^1 )
1853, 4, 12, 30, 129, 184itgsplitioo 23604 . . 3  |-  ( ph  ->  S. ( -u pi (,) pi ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  =  ( S. (
-u pi (,) 0
) ( ( F `
 x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  +  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x ) )
186185oveq1d 6665 . 2  |-  ( ph  ->  ( S. ( -u pi (,) pi ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x  /  pi )  =  ( ( S. ( -u pi (,) 0 ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  +  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x )  /  pi ) )
18791oveq1d 6665 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( -u 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) )
188187adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( -u 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) ) )
18960a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  -u pi  e.  RR* )
190131a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  pi  e.  RR* )
19131, 72, 33, 77, 73lttrd 10198 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  x  <  pi )
192189, 190, 31, 63, 191eliood 39720 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( -u pi (,) 0 )  ->  x  e.  ( -u pi (,) pi ) )
193192, 29sylan2 491 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  ( sin `  ( N  x.  x ) )  e.  CC )
194193mulm1d 10482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  ( -u 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  = 
-u ( sin `  ( N  x.  x )
) )
195188, 194eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( -u pi (,) 0
) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  = 
-u ( sin `  ( N  x.  x )
) )
196195itgeq2dv 23548 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S. ( -u pi (,) 0 ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  =  S. ( -u pi (,) 0 ) -u ( sin `  ( N  x.  x ) )  _d x )
197101, 127itgneg 23570 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
-u S. ( -u pi (,) 0 ) ( sin `  ( N  x.  x ) )  _d x  =  S. ( -u pi (,) 0 ) -u ( sin `  ( N  x.  x ) )  _d x )
19824nnne0d 11065 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  N  =/=  0 )
1997a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  -> 
-u pi  <_  0
)
20025, 198, 3, 113, 199itgsincmulx 40190 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  S. ( -u pi (,) 0 ) ( sin `  ( N  x.  x
) )  _d x  =  ( ( ( cos `  ( N  x.  -u pi ) )  -  ( cos `  ( N  x.  0 ) ) )  /  N
) )
20124nnzd 11481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
202 cosknegpi 40080 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( cos `  ( N  x.  -u pi ) )  =  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u 1 ) )
203201, 202syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( N  x.  -u pi ) )  =  if ( 2  ||  N , 
1 ,  -u 1
) )
20425mul01d 10235 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( N  x.  0 )  =  0 )
205204fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( N  x.  0 ) )  =  ( cos `  0 ) )
206 cos0 14880 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( cos `  0 )  =  1
207205, 206syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( N  x.  0 ) )  =  1 )
208203, 207oveq12d 6668 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( cos `  ( N  x.  -u pi ) )  -  ( cos `  ( N  x.  0 ) ) )  =  ( if ( 2 
||  N ,  1 ,  -u 1 )  - 
1 ) )
209 1m1e0 11089 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 1  -  1 )  =  0
210 iftrue 4092 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 2 
||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 )  =  1 )
211210oveq1d 6665 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2 
||  N  ->  ( if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 )  -  1 )  =  ( 1  -  1 ) )
212 iftrue 4092 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2 
||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  =  0 )
213209, 211, 2123eqtr4a 2682 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 2 
||  N  ->  ( if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 )  -  1 )  =  if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
) )
214 iffalse 4095 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -.  2  ||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 )  =  -u
1 )
215214oveq1d 6665 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( if ( 2 
||  N ,  1 ,  -u 1 )  - 
1 )  =  (
-u 1  -  1 ) )
216 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  1  e.  CC
217 negdi2 10339 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  1  e.  CC )  -> 
-u ( 1  +  1 )  =  (
-u 1  -  1 ) )
218216, 216, 217mp2an 708 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  -u (
1  +  1 )  =  ( -u 1  -  1 )
219218eqcomi 2631 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -u
1  -  1 )  =  -u ( 1  +  1 )
220219a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( -u 1  -  1 )  =  -u (
1  +  1 ) )
221 iffalse 4095 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -.  2  ||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  =  -u
2 )
222 1p1e2 11134 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 1  +  1 )  =  2
223222negeqi 10274 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  -u (
1  +  1 )  =  -u 2
224221, 223syl6reqr 2675 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -.  2  ||  N  ->  -u ( 1  +  1 )  =  if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
) )
225215, 220, 2243eqtrd 2660 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( if ( 2 
||  N ,  1 ,  -u 1 )  - 
1 )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 ) )
226213, 225pm2.61i 176 . . . . . . . . . . 11  |-  ( if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 )  -  1 )  =  if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
)
227208, 226syl6eq 2672 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( cos `  ( N  x.  -u pi ) )  -  ( cos `  ( N  x.  0 ) ) )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u 2 ) )
228227oveq1d 6665 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( cos `  ( N  x.  -u pi ) )  -  ( cos `  ( N  x.  0 ) ) )  /  N )  =  ( if ( 2 
||  N ,  0 ,  -u 2 )  /  N ) )
229200, 228eqtrd 2656 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  S. ( -u pi (,) 0 ) ( sin `  ( N  x.  x
) )  _d x  =  ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
)  /  N ) )
230229negeqd 10275 . . . . . . 7  |-  ( ph  -> 
-u S. ( -u pi (,) 0 ) ( sin `  ( N  x.  x ) )  _d x  =  -u ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u 2 )  /  N
) )
231 0cn 10032 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  CC
232 2cn 11091 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  CC
233232negcli 10349 . . . . . . . . . 10  |-  -u 2  e.  CC
234231, 233keepel 4155 . . . . . . . . 9  |-  if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
)  e.  CC
235234a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u 2 )  e.  CC )
236235, 25, 198divnegd 10814 . . . . . . 7  |-  ( ph  -> 
-u ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
)  /  N )  =  ( -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  /  N
) )
237 neg0 10327 . . . . . . . . . . 11  |-  -u 0  =  0
238212negeqd 10275 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 2 
||  N  ->  -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  =  -u
0 )
239 iftrue 4092 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 2 
||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 )  =  0 )
240237, 238, 2393eqtr4a 2682 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2 
||  N  ->  -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 ) )
241232negnegi 10351 . . . . . . . . . . 11  |-  -u -u 2  =  2
242221negeqd 10275 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  2  ||  N  ->  -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u 2 )  =  -u -u 2 )
243 iffalse 4095 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  2  ||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 )  =  2 )
244241, 242, 2433eqtr4a 2682 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  2  ||  N  ->  -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u 2 )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 ) )
245240, 244pm2.61i 176 . . . . . . . . 9  |-  -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 )
246245oveq1i 6660 . . . . . . . 8  |-  ( -u if ( 2  ||  N ,  0 ,  -u
2 )  /  N
)  =  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 )  /  N )
247246a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( -u if ( 2  ||  N , 
0 ,  -u 2
)  /  N )  =  ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  /  N ) )
248230, 236, 2473eqtrd 2660 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
-u S. ( -u pi (,) 0 ) ( sin `  ( N  x.  x ) )  _d x  =  ( if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 )  /  N
) )
249196, 197, 2483eqtr2d 2662 . . . . 5  |-  ( ph  ->  S. ( -u pi (,) 0 ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  =  ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  /  N ) )
250133, 17, 19sylancl 694 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  ( F `  x )  =  if ( ( x  mod  T )  < 
pi ,  1 , 
-u 1 ) )
251250, 156eqtrd 2656 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  ( F `  x )  =  1 )
252251oveq1d 6665 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( 0 (,) pi )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) ) )
253252adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( 1  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) ) )
254253, 161eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 0 (,) pi ) )  ->  (
( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  =  ( sin `  ( N  x.  x )
) )
255254itgeq2dv 23548 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  =  S. ( 0 (,) pi ) ( sin `  ( N  x.  x ) )  _d x )
2569a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  0  <_  pi )
25725, 198, 113, 4, 256itgsincmulx 40190 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S. ( 0 (,) pi ) ( sin `  ( N  x.  x
) )  _d x  =  ( ( ( cos `  ( N  x.  0 ) )  -  ( cos `  ( N  x.  pi )
) )  /  N
) )
258 coskpi2 40077 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( cos `  ( N  x.  pi ) )  =  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 ) )
259201, 258syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( N  x.  pi )
)  =  if ( 2  ||  N , 
1 ,  -u 1
) )
260207, 259oveq12d 6668 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( cos `  ( N  x.  0 ) )  -  ( cos `  ( N  x.  pi ) ) )  =  ( 1  -  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 ) ) )
261210oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2 
||  N  ->  (
1  -  if ( 2  ||  N , 
1 ,  -u 1
) )  =  ( 1  -  1 ) )
262209, 261, 2393eqtr4a 2682 . . . . . . . . 9  |-  ( 2 
||  N  ->  (
1  -  if ( 2  ||  N , 
1 ,  -u 1
) )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 ) )
263214oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( 1  -  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 ) )  =  ( 1  -  -u 1
) )
264216, 216subnegi 10360 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  -  -u 1 )  =  ( 1  +  1 )
265264a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( 1  -  -u 1
)  =  ( 1  +  1 ) )
266243, 222syl6reqr 2675 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( 1  +  1 )  =  if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 ) )
267263, 265, 2663eqtrd 2660 . . . . . . . . 9  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( 1  -  if ( 2  ||  N ,  1 ,  -u
1 ) )  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )
268262, 267pm2.61i 176 . . . . . . . 8  |-  ( 1  -  if ( 2 
||  N ,  1 ,  -u 1 ) )  =  if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )
269260, 268syl6eq 2672 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( cos `  ( N  x.  0 ) )  -  ( cos `  ( N  x.  pi ) ) )  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )
270269oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( cos `  ( N  x.  0 ) )  -  ( cos `  ( N  x.  pi ) ) )  /  N )  =  ( if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 )  /  N
) )
271255, 257, 2703eqtrd 2660 . . . . 5  |-  ( ph  ->  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  =  ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  /  N ) )
272249, 271oveq12d 6668 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( S. ( -u pi (,) 0 ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x  +  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) )  _d x )  =  ( ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  /  N )  +  ( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  /  N ) ) )
273231, 232keepel 4155 . . . . . 6  |-  if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  e.  CC
274273a1i 11 . . . . 5  |-  ( ph  ->  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 )  e.  CC )
275274, 274, 25, 198divdird 10839 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  +  if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 ) )  /  N )  =  ( ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  /  N )  +  ( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  /  N ) ) )
276239, 239oveq12d 6668 . . . . . . . . 9  |-  ( 2 
||  N  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 ) )  =  ( 0  +  0 ) )
277 00id 10211 . . . . . . . . 9  |-  ( 0  +  0 )  =  0
278276, 277syl6eq 2672 . . . . . . . 8  |-  ( 2 
||  N  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 ) )  =  0 )
279278oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( 2 
||  N  ->  (
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )  /  N )  =  ( 0  /  N ) )
280279adantl 482 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  (
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )  /  N )  =  ( 0  /  N ) )
28125, 198div0d 10800 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( 0  /  N
)  =  0 )
282281adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  (
0  /  N )  =  0 )
283 iftrue 4092 . . . . . . . 8  |-  ( 2 
||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  =  0 )
284283eqcomd 2628 . . . . . . 7  |-  ( 2 
||  N  ->  0  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  N
) ) )
285284adantl 482 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  0  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  N
) ) )
286280, 282, 2853eqtrd 2660 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  (
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )  /  N )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) ) )
287243, 243oveq12d 6668 . . . . . . . . 9  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )  =  ( 2  +  2 ) )
288 2p2e4 11144 . . . . . . . . 9  |-  ( 2  +  2 )  =  4
289287, 288syl6eq 2672 . . . . . . . 8  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )  =  4 )
290289oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  +  if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 ) )  /  N )  =  ( 4  /  N
) )
291 iffalse 4095 . . . . . . 7  |-  ( -.  2  ||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  =  ( 4  /  N ) )
292290, 291eqtr4d 2659 . . . . . 6  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  +  if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 ) )  /  N )  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  N
) ) )
293292adantl 482 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  -.  2  ||  N )  ->  (
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 )  +  if ( 2  ||  N ,  0 , 
2 ) )  /  N )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) ) )
294286, 293pm2.61dan 832 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( if ( 2  ||  N , 
0 ,  2 )  +  if ( 2 
||  N ,  0 ,  2 ) )  /  N )  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  N
) ) )
295272, 275, 2943eqtr2d 2662 . . 3  |-  ( ph  ->  ( S. ( -u pi (,) 0 ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x  +  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x ) ) )  _d x )  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  N
) ) )
296295oveq1d 6665 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( S. (
-u pi (,) 0
) ( ( F `
 x )  x.  ( sin `  ( N  x.  x )
) )  _d x  +  S. ( 0 (,) pi ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x )  /  pi )  =  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi ) )
297283oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( 2 
||  N  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  ( 0  /  pi ) )
298297adantl 482 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  ( 0  /  pi ) )
2995, 8gtneii 10149 . . . . . 6  |-  pi  =/=  0
30042, 299div0i 10759 . . . . 5  |-  ( 0  /  pi )  =  0
301300a1i 11 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  (
0  /  pi )  =  0 )
302 iftrue 4092 . . . . . 6  |-  ( 2 
||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  ( N  x.  pi ) ) )  =  0 )
303302eqcomd 2628 . . . . 5  |-  ( 2 
||  N  ->  0  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  ( N  x.  pi )
) ) )
304303adantl 482 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  0  =  if ( 2  ||  N ,  0 , 
( 4  /  ( N  x.  pi )
) ) )
305298, 301, 3043eqtrd 2660 . . 3  |-  ( (
ph  /\  2  ||  N )  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  / 
( N  x.  pi ) ) ) )
306291oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  (
( 4  /  N
)  /  pi ) )
307306adantl 482 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  -.  2  ||  N )  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  ( ( 4  /  N )  /  pi ) )
308 4cn 11098 . . . . . . 7  |-  4  e.  CC
309308a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  4  e.  CC )
31042a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  pi  e.  CC )
311299a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  pi  =/=  0 )
312309, 25, 310, 198, 311divdiv1d 10832 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( 4  /  N )  /  pi )  =  ( 4  /  ( N  x.  pi ) ) )
313312adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  -.  2  ||  N )  ->  (
( 4  /  N
)  /  pi )  =  ( 4  / 
( N  x.  pi ) ) )
314 iffalse 4095 . . . . . 6  |-  ( -.  2  ||  N  ->  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  ( N  x.  pi ) ) )  =  ( 4  /  ( N  x.  pi ) ) )
315314eqcomd 2628 . . . . 5  |-  ( -.  2  ||  N  -> 
( 4  /  ( N  x.  pi )
)  =  if ( 2  ||  N , 
0 ,  ( 4  /  ( N  x.  pi ) ) ) )
316315adantl 482 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  -.  2  ||  N )  ->  (
4  /  ( N  x.  pi ) )  =  if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  / 
( N  x.  pi ) ) ) )
317307, 313, 3163eqtrd 2660 . . 3  |-  ( (
ph  /\  -.  2  ||  N )  ->  ( if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  / 
( N  x.  pi ) ) ) )
318305, 317pm2.61dan 832 . 2  |-  ( ph  ->  ( if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  /  N ) )  /  pi )  =  if ( 2  ||  N ,  0 ,  ( 4  /  ( N  x.  pi ) ) ) )
319186, 296, 3183eqtrd 2660 1  |-  ( ph  ->  ( S. ( -u pi (,) pi ) ( ( F `  x
)  x.  ( sin `  ( N  x.  x
) ) )  _d x  /  pi )  =  if ( 2 
||  N ,  0 ,  ( 4  / 
( N  x.  pi ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794    C_ wss 3574   ifcif 4086   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   dom cdm 5114   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941   RR*cxr 10073    < clt 10074    <_ cle 10075    - cmin 10266   -ucneg 10267    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   4c4 11072   ZZcz 11377   RR+crp 11832   (,)cioo 12175   [,]cicc 12178    mod cmo 12668   sincsin 14794   cosccos 14795   picpi 14797    || cdvds 14983   -cn->ccncf 22679   volcvol 23232   L^1cibl 23386   S.citg 23387
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-dvds 14984  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-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
This theorem is referenced by:  fouriersw  40448
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