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Theorem fourierdlem20 40344
Description: Every interval in the partition 𝑆 is included in an interval of the partition 𝑄. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem20.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
fourierdlem20.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem20.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
fourierdlem20.aleb (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
fourierdlem20.q (𝜑 → 𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ)
fourierdlem20.q0 (𝜑 → (𝑄‘0) ≤ 𝐴)
fourierdlem20.qm (𝜑 → 𝐵 ≤ (𝑄‘𝑀))
fourierdlem20.j (𝜑 → 𝐽 ∈ (0..^𝑁))
fourierdlem20.t 𝑇 = ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)))
fourierdlem20.s (𝜑 → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
fourierdlem20.i 𝐼 = sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
fourierdlem20 (𝜑 → ∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
Distinct variable groups:   𝑖,𝐼   𝑖,𝐽   𝑘,𝐽   𝑖,𝑀   𝑘,𝑀   𝑄,𝑖   𝑄,𝑘   𝑆,𝑖   𝑆,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑖,𝑘)   𝐴(𝑖,𝑘)   𝐵(𝑖,𝑘)   𝑇(𝑖,𝑘)   𝐼(𝑘)   𝑁(𝑖,𝑘)
Proof of Theorem fourierdlem20
Dummy variables 𝑥 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fourierdlem20.i . . 3 𝐼 = sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < )
2 ssrab2 3687 . . . 4 {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ (0..^𝑀)
3 fzossfz 12488 . . . . . . . 8 (0..^𝑀) ⊆ (0...𝑀)
4 fzssz 12343 . . . . . . . 8 (0...𝑀) ⊆ ℤ
53, 4sstri 3612 . . . . . . 7 (0..^𝑀) ⊆ ℤ
62, 5sstri 3612 . . . . . 6 {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℤ
76a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℤ)
8 0z 11388 . . . . . . . . . 10 0 ∈ ℤ
9 0le0 11110 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 0
10 eluz2 11693 . . . . . . . . . 10 (0 ∈ (ℤ≥‘0) ↔ (0 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 0))
118, 8, 9, 10mpbir3an 1244 . . . . . . . . 9 0 ∈ (ℤ≥‘0)
1211a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ (ℤ≥‘0))
13 fourierdlem20.m . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
1413nnzd 11481 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
1513nngt0d 11064 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 < 𝑀)
16 elfzo2 12473 . . . . . . . 8 (0 ∈ (0..^𝑀) ↔ (0 ∈ (ℤ≥‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
1712, 14, 15, 16syl3anbrc 1246 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ (0..^𝑀))
18 fourierdlem20.q . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ)
193, 17sseldi 3601 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑀))
2018, 19ffvelrnd 6360 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑄‘0) ∈ ℝ)
21 fourierdlem20.a . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
22 fourierdlem20.t . . . . . . . . . . 11 𝑇 = ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)))
2321rexrd 10089 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ*)
24 fourierdlem20.b . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
2524rexrd 10089 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
26 fourierdlem20.aleb . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
27 lbicc2 12288 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
2823, 25, 26, 27syl3anc 1326 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
29 ubicc2 12289 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≤ 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
3023, 25, 26, 29syl3anc 1326 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
3128, 30jca 554 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)))
32 prssg 4350 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ (𝐴[,]𝐵)))
3323, 25, 32syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵)) ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ (𝐴[,]𝐵)))
3431, 33mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ⊆ (𝐴[,]𝐵))
35 inss2 3834 . . . . . . . . . . . . . 14 (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) ⊆ (𝐴(,)𝐵)
36 ioossicc 12259 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
3735, 36sstri 3612 . . . . . . . . . . . . 13 (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
3837a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
3934, 38unssd 3789 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵))) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
4022, 39syl5eqss 3649 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑇 ⊆ (𝐴[,]𝐵))
4121, 24iccssred 39727 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
4240, 41sstrd 3613 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑇 ⊆ ℝ)
43 fourierdlem20.s . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
44 isof1o 6573 . . . . . . . . . . 11 (𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) → 𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto→𝑇)
45 f1of 6137 . . . . . . . . . . 11 (𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto→𝑇 → 𝑆:(0...𝑁)⟶𝑇)
4643, 44, 453syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑆:(0...𝑁)⟶𝑇)
47 fourierdlem20.j . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐽 ∈ (0..^𝑁))
48 elfzofz 12485 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → 𝐽 ∈ (0...𝑁))
4947, 48syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐽 ∈ (0...𝑁))
5046, 49ffvelrnd 6360 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ 𝑇)
5142, 50sseldd 3604 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
52 fourierdlem20.q0 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑄‘0) ≤ 𝐴)
5340, 50sseldd 3604 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ (𝐴[,]𝐵))
54 iccgelb 12230 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝑆‘𝐽) ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐴 ≤ (𝑆‘𝐽))
5523, 25, 53, 54syl3anc 1326 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ≤ (𝑆‘𝐽))
5620, 21, 51, 52, 55letrd 10194 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑄‘0) ≤ (𝑆‘𝐽))
57 fveq2 6191 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 0 → (𝑄‘𝑘) = (𝑄‘0))
5857breq1d 4663 . . . . . . . 8 (𝑘 = 0 → ((𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽) ↔ (𝑄‘0) ≤ (𝑆‘𝐽)))
5958elrab 3363 . . . . . . 7 (0 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ↔ (0 ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘0) ≤ (𝑆‘𝐽)))
6017, 56, 59sylanbrc 698 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
61 ne0i 3921 . . . . . 6 (0 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅)
6260, 61syl 17 . . . . 5 (𝜑 → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅)
6313nnred 11035 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
642sseli 3599 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} → 𝑗 ∈ (0..^𝑀))
65 elfzo0le 12511 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ (0..^𝑀) → 𝑗 ≤ 𝑀)
6664, 65syl 17 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} → 𝑗 ≤ 𝑀)
6766adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}) → 𝑗 ≤ 𝑀)
6867ralrimiva 2966 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑀)
69 breq2 4657 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑀 → (𝑗 ≤ 𝑥 ↔ 𝑗 ≤ 𝑀))
7069ralbidv 2986 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑀 → (∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥 ↔ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑀))
7170rspcev 3309 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑀) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥)
7263, 68, 71syl2anc 693 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥)
73 suprzcl 11457 . . . . 5 (({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℤ ∧ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥) → sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
747, 62, 72, 73syl3anc 1326 . . . 4 (𝜑 → sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
752, 74sseldi 3601 . . 3 (𝜑 → sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ) ∈ (0..^𝑀))
761, 75syl5eqel 2705 . 2 (𝜑 → 𝐼 ∈ (0..^𝑀))
773, 76sseldi 3601 . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 ∈ (0...𝑀))
7818, 77ffvelrnd 6360 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘𝐼) ∈ ℝ)
7978rexrd 10089 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘𝐼) ∈ ℝ*)
80 fzofzp1 12565 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (0..^𝑀) → (𝐼 + 1) ∈ (0...𝑀))
8176, 80syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 + 1) ∈ (0...𝑀))
8218, 81ffvelrnd 6360 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
8382rexrd 10089 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ*)
841, 74syl5eqel 2705 . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
85 nfrab1 3122 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘{𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}
86 nfcv 2764 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘ℝ
87 nfcv 2764 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘 <
8885, 86, 87nfsup 8357 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < )
891, 88nfcxfr 2762 . . . . . 6 Ⅎ𝑘𝐼
90 nfcv 2764 . . . . . 6 Ⅎ𝑘(0..^𝑀)
91 nfcv 2764 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘𝑄
9291, 89nffv 6198 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑄‘𝐼)
93 nfcv 2764 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘 ≤
94 nfcv 2764 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑆‘𝐽)
9592, 93, 94nfbr 4699 . . . . . 6 Ⅎ𝑘(𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)
96 fveq2 6191 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝐼 → (𝑄‘𝑘) = (𝑄‘𝐼))
9796breq1d 4663 . . . . . 6 (𝑘 = 𝐼 → ((𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽) ↔ (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)))
9889, 90, 95, 97elrabf 3360 . . . . 5 (𝐼 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ↔ (𝐼 ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)))
9984, 98sylib 208 . . . 4 (𝜑 → (𝐼 ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽)))
10099simprd 479 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽))
101 simpr 477 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))
10283adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ*)
103 iccssxr 12256 . . . . . . . . . 10 (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ*
10440, 103syl6ss 3615 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑇 ⊆ ℝ*)
105 fzofzp1 12565 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
10647, 105syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
10746, 106ffvelrnd 6360 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ 𝑇)
108104, 107sseldd 3604 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*)
109108adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*)
110 xrltnle 10105 . . . . . . 7 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ* ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ*) → ((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ↔ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))))
111102, 109, 110syl2anc 693 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ↔ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))))
112101, 111mpbird 247 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
113 fzssz 12343 . . . . . 6 (0...𝑁) ⊆ ℤ
114 f1ofo 6144 . . . . . . . . . 10 (𝑆:(0...𝑁)–1-1-onto→𝑇 → 𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇)
11543, 44, 1143syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇)
116115adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇)
117 ffun 6048 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ → Fun 𝑄)
11818, 117syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → Fun 𝑄)
119 fdm 6051 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑄:(0...𝑀)⟶ℝ → dom 𝑄 = (0...𝑀))
12018, 119syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → dom 𝑄 = (0...𝑀))
121120eqcomd 2628 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (0...𝑀) = dom 𝑄)
12281, 121eleqtrd 2703 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐼 + 1) ∈ dom 𝑄)
123 fvelrn 6352 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝑄 ∧ (𝐼 + 1) ∈ dom 𝑄) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ran 𝑄)
124118, 122, 123syl2anc 693 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ran 𝑄)
125124adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ran 𝑄)
12623adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
12725adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ*)
12882adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
12941, 53sseldd 3604 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
1304sseli 3599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐼 ∈ (0...𝑀) → 𝐼 ∈ ℤ)
131 zre 11381 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐼 ∈ ℤ → 𝐼 ∈ ℝ)
13277, 130, 1313syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝐼 ∈ ℝ)
133132adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → 𝐼 ∈ ℝ)
134133ltp1d 10954 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → 𝐼 < (𝐼 + 1))
135134adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → 𝐼 < (𝐼 + 1))
136 simplr 792 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
137129ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
138 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
139136, 137, 138nltled 10187 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽))
140132adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → 𝐼 ∈ ℝ)
141 1red 10055 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → 1 ∈ ℝ)
142140, 141readdcld 10069 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ∈ ℝ)
143 elfzoelz 12470 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑗 ∈ (0..^𝑀) → 𝑗 ∈ ℤ)
144143zred 11482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑗 ∈ (0..^𝑀) → 𝑗 ∈ ℝ)
145144ssriv 3607 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (0..^𝑀) ⊆ ℝ
1462, 145sstri 3612 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℝ
147146a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℝ)
14862adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅)
14972adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥)
15082adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
151129adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘𝐽) ∈ ℝ)
15224adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → 𝐵 ∈ ℝ)
153 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽))
15442, 107sseldd 3604 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
155154adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
156 elfzoelz 12470 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → 𝐽 ∈ ℤ)
157 zre 11381 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈ ℝ)
15847, 156, 1573syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑 → 𝐽 ∈ ℝ)
159158ltp1d 10954 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → 𝐽 < (𝐽 + 1))
160 isorel 6576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) ∧ (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))) → (𝐽 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
16143, 49, 106, 160syl12anc 1324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝐽 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
162159, 161mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
163162adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
16440, 107sseldd 3604 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
165 iccleub 12229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
16623, 25, 164, 165syl3anc 1326 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
167166adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
168151, 155, 152, 163, 167ltletrd 10197 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑆‘𝐽) < 𝐵)
169150, 151, 152, 153, 168lelttrd 10195 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
170169adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
17124adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝐵 ∈ ℝ)
17282adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ)
173 fourierdlem20.qm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → 𝐵 ≤ (𝑄‘𝑀))
174173adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝐵 ≤ (𝑄‘𝑀))
17514adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝑀 ∈ ℤ)
17681adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (0...𝑀))
177 fzval3 12536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑀 ∈ ℤ → (0...𝑀) = (0..^(𝑀 + 1)))
17814, 177syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (0...𝑀) = (0..^(𝑀 + 1)))
179178adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (0...𝑀) = (0..^(𝑀 + 1)))
180176, 179eleqtrd 2703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (0..^(𝑀 + 1)))
181 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀))
182180, 181jca 554 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ((𝐼 + 1) ∈ (0..^(𝑀 + 1)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)))
183 elfzonelfzo 12570 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑀 ∈ ℤ → (((𝐼 + 1) ∈ (0..^(𝑀 + 1)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (𝑀..^(𝑀 + 1))))
184175, 182, 183sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (𝑀..^(𝑀 + 1)))
185 fzval3 12536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = (𝑀..^(𝑀 + 1)))
18614, 185syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑀...𝑀) = (𝑀..^(𝑀 + 1)))
187186eqcomd 2628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑀..^(𝑀 + 1)) = (𝑀...𝑀))
188187adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑀..^(𝑀 + 1)) = (𝑀...𝑀))
189184, 188eleqtrd 2703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) ∈ (𝑀...𝑀))
190 elfz1eq 12352 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝐼 + 1) ∈ (𝑀...𝑀) → (𝐼 + 1) = 𝑀)
191189, 190syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝐼 + 1) = 𝑀)
192191eqcomd 2628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝑀 = (𝐼 + 1))
193192fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → (𝑄‘𝑀) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
194174, 193breqtrd 4679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → 𝐵 ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))
195171, 172, 194lensymd 10188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑 ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
196195adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) ∧ ¬ (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀)) → ¬ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
197170, 196condan 835 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀))
198 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑘 +
199 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑘1
20089, 198, 199nfov 6676 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑘(𝐼 + 1)
20191, 200nffv 6198 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑘(𝑄‘(𝐼 + 1))
202201, 93, 94nfbr 4699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑘(𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)
203 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 = (𝐼 + 1) → (𝑄‘𝑘) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
204203breq1d 4663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 = (𝐼 + 1) → ((𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽) ↔ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)))
205200, 90, 202, 204elrabf 3360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐼 + 1) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ↔ ((𝐼 + 1) ∈ (0..^𝑀) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)))
206197, 153, 205sylanbrc 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)})
207 suprub 10984 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ⊆ ℝ ∧ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)} ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}𝑗 ≤ 𝑥) ∧ (𝐼 + 1) ∈ {𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}) → (𝐼 + 1) ≤ sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ))
208147, 148, 149, 206, 207syl31anc 1329 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ≤ sup({𝑘 ∈ (0..^𝑀) ∣ (𝑄‘𝑘) ≤ (𝑆‘𝐽)}, ℝ, < ))
209208, 1syl6breqr 4695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → (𝐼 + 1) ≤ 𝐼)
210142, 140, 209lensymd 10188 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → ¬ 𝐼 < (𝐼 + 1))
211210adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ≤ (𝑆‘𝐽)) → ¬ 𝐼 < (𝐼 + 1))
212139, 211syldan 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) ∧ ¬ (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ 𝐼 < (𝐼 + 1))
213135, 212condan 835 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ) → (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
21482, 213mpdan 702 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
21521, 129, 82, 55, 214lelttrd 10195 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐴 < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
216215adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐴 < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
217154adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∈ ℝ)
21824adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ)
219 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
220166adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ 𝐵)
221128, 217, 218, 219, 220ltletrd 10197 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < 𝐵)
222126, 127, 128, 216, 221eliood 39720 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ (𝐴(,)𝐵))
223125, 222elind 3798 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)))
224 elun2 3781 . . . . . . . . . 10 ((𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵))))
225223, 224syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ({𝐴, 𝐵} ∪ (ran 𝑄 ∩ (𝐴(,)𝐵))))
226225, 22syl6eleqr 2712 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ 𝑇)
227 foelrn 6378 . . . . . . . 8 ((𝑆:(0...𝑁)–onto→𝑇 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ 𝑇) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗))
228116, 226, 227syl2anc 693 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗))
229214adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑄‘(𝐼 + 1)))
230 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗))
231229, 230breqtrd 4679 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗))
232231adantlr 751 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗))
23343ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
23449anim1i 592 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)))
235234adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)))
236 isorel 6576 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) ∧ (𝐽 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁))) → (𝐽 < 𝑗 ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗)))
237233, 235, 236syl2anc 693 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝐽 < 𝑗 ↔ (𝑆‘𝐽) < (𝑆‘𝑗)))
238232, 237mpbird 247 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝐽 < 𝑗)
239238adantllr 755 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝐽 < 𝑗)
240 eqcom 2629 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) ↔ (𝑆‘𝑗) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
241240biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) → (𝑆‘𝑗) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
242241adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
243 simpl 473 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
244242, 243eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
245244adantll 750 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
246245adantlr 751 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1)))
24743ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇))
248 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝑗 ∈ (0...𝑁))
249106ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))
250 isorel 6576 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑆 Isom < , < ((0...𝑁), 𝑇) ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ (𝐽 + 1) ∈ (0...𝑁))) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
251247, 248, 249, 250syl12anc 1324 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
252251adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝑗 < (𝐽 + 1) ↔ (𝑆‘𝑗) < (𝑆‘(𝐽 + 1))))
253246, 252mpbird 247 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → 𝑗 < (𝐽 + 1))
254239, 253jca 554 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗)) → (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
255254ex 450 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) → (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))))
256255reximdva 3017 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → (∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝑄‘(𝐼 + 1)) = (𝑆‘𝑗) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))))
257228, 256mpd 15 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → ∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
258 ssrexv 3667 . . . . . 6 ((0...𝑁) ⊆ ℤ → (∃𝑗 ∈ (0...𝑁)(𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)) → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))))
259113, 257, 258mpsyl 68 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) < (𝑆‘(𝐽 + 1))) → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
260112, 259syldan 487 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
261 simplr 792 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝑗 ∈ ℤ)
26247, 156syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐽 ∈ ℤ)
263262ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝐽 ∈ ℤ)
264 simprl 794 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝐽 < 𝑗)
265 simprr 796 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → 𝑗 < (𝐽 + 1))
266 btwnnz 11453 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)) → ¬ 𝑗 ∈ ℤ)
267263, 264, 265, 266syl3anc 1326 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1))) → ¬ 𝑗 ∈ ℤ)
268261, 267pm2.65da 600 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ¬ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
269268nrexdv 3001 . . . . 5 (𝜑 → ¬ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
270269adantr 481 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1))) → ¬ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐽 < 𝑗 ∧ 𝑗 < (𝐽 + 1)))
271260, 270condan 835 . . 3 (𝜑 → (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))
272 ioossioo 12265 . . 3 ((((𝑄‘𝐼) ∈ ℝ* ∧ (𝑄‘(𝐼 + 1)) ∈ ℝ*) ∧ ((𝑄‘𝐼) ≤ (𝑆‘𝐽) ∧ (𝑆‘(𝐽 + 1)) ≤ (𝑄‘(𝐼 + 1)))) → ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1))))
27379, 83, 100, 271, 272syl22anc 1327 . 2 (𝜑 → ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1))))
274 fveq2 6191 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (𝑄‘𝑖) = (𝑄‘𝐼))
275 oveq1 6657 . . . . . 6 (𝑖 = 𝐼 → (𝑖 + 1) = (𝐼 + 1))
276275fveq2d 6195 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (𝑄‘(𝑖 + 1)) = (𝑄‘(𝐼 + 1)))
277274, 276oveq12d 6668 . . . 4 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) = ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1))))
278277sseq2d 3633 . . 3 (𝑖 = 𝐼 → (((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))) ↔ ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1)))))
279278rspcev 3309 . 2 ((𝐼 ∈ (0..^𝑀) ∧ ((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝐼)(,)(𝑄‘(𝐼 + 1)))) → ∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
28076, 273, 279syl2anc 693 1 (𝜑 → ∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑆‘𝐽)(,)(𝑆‘(𝐽 + 1))) ⊆ ((𝑄‘𝑖)(,)(𝑄‘(𝑖 + 1))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   = wceq 1483   ∈ wcel 1990   ≠ wne 2794  ∀wral 2912  ∃wrex 2913  {crab 2916   ∪ cun 3572   ∩ cin 3573   ⊆ wss 3574  ∅c0 3915  {cpr 4179   class class class wbr 4653  dom cdm 5114  ran crn 5115  Fun wfun 5882  ⟶wf 5884  –onto→wfo 5886  –1-1-onto→wf1o 5887  ‘cfv 5888   Isom wiso 5889  (class class class)co 6650  supcsup 8346  ℝcr 9935  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939  ℝ*cxr 10073   < clt 10074   ≤ cle 10075  ℕcn 11020  ℤcz 11377  ℤ≥cuz 11687  (,)cioo 12175  [,]cicc 12178  ...cfz 12326  ..^cfzo 12465
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-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  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
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  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-iun 4522  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-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-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-sup 8348  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-ioo 12179  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466
This theorem is referenced by:  fourierdlem50  40373
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