This is an inofficial mirror of http://metamath.tirix.org for personal testing of a visualizer extension only.
Description: The fourier partial sum for F rewritten as an integral. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | fourierdlem83.f | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 : ℝ ⟶ ℝ ) | |
| fourierdlem83.c | ⊢ 𝐶 = ( - π (,) π ) | ||
| fourierdlem83.fl1 | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐹 ↾ 𝐶 ) ∈ 𝐿1 ) | ||
| fourierdlem83.a | ⊢ 𝐴 = ( 𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) | ||
| fourierdlem83.b | ⊢ 𝐵 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) | ||
| fourierdlem83.x | ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ ) | ||
| fourierdlem83.s | ⊢ 𝑆 = ( 𝑚 ∈ ℕ ↦ ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) | ||
| fourierdlem83.d | ⊢ 𝐷 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑠 ∈ ℝ ↦ if ( ( 𝑠 mod ( 2 · π ) ) = 0 , ( ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) / ( 2 · π ) ) , ( ( sin ‘ ( ( 𝑛 + ( 1 / 2 ) ) · 𝑠 ) ) / ( ( 2 · π ) · ( sin ‘ ( 𝑠 / 2 ) ) ) ) ) ) ) | ||
| fourierdlem83.n | ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ ) | ||
| Assertion | fourierdlem83 | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ 𝑁 ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | fourierdlem83.f | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 : ℝ ⟶ ℝ ) | |
| 2 | fourierdlem83.c | ⊢ 𝐶 = ( - π (,) π ) | |
| 3 | fourierdlem83.fl1 | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐹 ↾ 𝐶 ) ∈ 𝐿1 ) | |
| 4 | fourierdlem83.a | ⊢ 𝐴 = ( 𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) | |
| 5 | fourierdlem83.b | ⊢ 𝐵 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) | |
| 6 | fourierdlem83.x | ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ ) | |
| 7 | fourierdlem83.s | ⊢ 𝑆 = ( 𝑚 ∈ ℕ ↦ ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) | |
| 8 | fourierdlem83.d | ⊢ 𝐷 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑠 ∈ ℝ ↦ if ( ( 𝑠 mod ( 2 · π ) ) = 0 , ( ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) / ( 2 · π ) ) , ( ( sin ‘ ( ( 𝑛 + ( 1 / 2 ) ) · 𝑠 ) ) / ( ( 2 · π ) · ( sin ‘ ( 𝑠 / 2 ) ) ) ) ) ) ) | |
| 9 | fourierdlem83.n | ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ ) | |
| 10 | 7 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 = ( 𝑚 ∈ ℕ ↦ ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) ) |
| 11 | oveq2 | ⊢ ( 𝑚 = 𝑁 → ( 1 ... 𝑚 ) = ( 1 ... 𝑁 ) ) | |
| 12 | 11 | sumeq1d | ⊢ ( 𝑚 = 𝑁 → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 13 | 12 | oveq2d | ⊢ ( 𝑚 = 𝑁 → ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 14 | 13 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 = 𝑁 ) → ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 15 | id | ⊢ ( 𝜑 → 𝜑 ) | |
| 16 | 0nn0 | ⊢ 0 ∈ ℕ0 | |
| 17 | 16 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 0 ∈ ℕ0 ) |
| 18 | 16 | elexi | ⊢ 0 ∈ V |
| 19 | eleq1 | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( 𝑛 ∈ ℕ0 ↔ 0 ∈ ℕ0 ) ) | |
| 20 | 19 | anbi2d | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ↔ ( 𝜑 ∧ 0 ∈ ℕ0 ) ) ) |
| 21 | fveq2 | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) = ( 𝐴 ‘ 0 ) ) | |
| 22 | 21 | eleq1d | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ↔ ( 𝐴 ‘ 0 ) ∈ ℝ ) ) |
| 23 | 20 22 | imbi12d | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) ↔ ( ( 𝜑 ∧ 0 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐴 ‘ 0 ) ∈ ℝ ) ) ) |
| 24 | 1 2 3 4 5 | fourierdlem22 | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) ) ) |
| 25 | 24 | simpld | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) ) |
| 26 | 25 | imp | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) |
| 27 | 18 23 26 | vtocl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 0 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐴 ‘ 0 ) ∈ ℝ ) |
| 28 | 15 17 27 | syl2anc | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 ‘ 0 ) ∈ ℝ ) |
| 29 | 28 | rehalfcld | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) ∈ ℝ ) |
| 30 | fzfid | ⊢ ( 𝜑 → ( 1 ... 𝑁 ) ∈ Fin ) | |
| 31 | eleq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↔ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ) | |
| 32 | 31 | anbi2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ↔ ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ) ) |
| 33 | simpl | ⊢ ( ( 𝑘 = 𝑛 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑘 = 𝑛 ) | |
| 34 | 33 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝑘 = 𝑛 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑘 · 𝑥 ) = ( 𝑛 · 𝑥 ) ) |
| 35 | 34 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑘 = 𝑛 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) |
| 36 | 35 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝑘 = 𝑛 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 37 | 36 | itgeq2dv | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) |
| 38 | 37 | eleq1d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ↔ ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) |
| 39 | 32 38 | imbi12d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ↔ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) ) |
| 40 | 1 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝐹 : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 41 | 3 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐹 ↾ 𝐶 ) ∈ 𝐿1 ) |
| 42 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑘 ∈ ℕ0 ) | |
| 43 | 40 2 41 4 42 | fourierdlem16 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ) ∧ ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) |
| 44 | 43 | simprd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 45 | 39 44 | chvarvv | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 46 | pire | ⊢ π ∈ ℝ | |
| 47 | 46 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → π ∈ ℝ ) |
| 48 | 0re | ⊢ 0 ∈ ℝ | |
| 49 | pipos | ⊢ 0 < π | |
| 50 | 48 49 | gtneii | ⊢ π ≠ 0 |
| 51 | 50 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → π ≠ 0 ) |
| 52 | 45 47 51 | redivcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) |
| 53 | 52 4 | fmptd | ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 : ℕ0 ⟶ ℝ ) |
| 54 | 53 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝐴 : ℕ0 ⟶ ℝ ) |
| 55 | elfznn | ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) → 𝑛 ∈ ℕ ) | |
| 56 | 55 | nnnn0d | ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) |
| 57 | 56 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) |
| 58 | 54 57 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) |
| 59 | 57 | nn0red | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 60 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 61 | 59 60 | remulcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑛 · 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 62 | 61 | recoscld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 63 | 58 62 | remulcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 64 | eleq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( 𝑘 ∈ ℕ ↔ 𝑛 ∈ ℕ ) ) | |
| 65 | 64 | anbi2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ↔ ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ) ) |
| 66 | oveq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( 𝑘 · 𝑥 ) = ( 𝑛 · 𝑥 ) ) | |
| 67 | 66 | fveq2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) = ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) |
| 68 | 67 | oveq2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 69 | 68 | adantr | ⊢ ( ( 𝑘 = 𝑛 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 70 | 69 | itgeq2dv | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) |
| 71 | 70 | eleq1d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ↔ ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) |
| 72 | 65 71 | imbi12d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ↔ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) ) |
| 73 | 1 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → 𝐹 : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 74 | 3 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ( 𝐹 ↾ 𝐶 ) ∈ 𝐿1 ) |
| 75 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → 𝑘 ∈ ℕ ) | |
| 76 | 73 2 74 5 75 | fourierdlem21 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ( ( ( 𝐵 ‘ 𝑘 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) ∧ ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) |
| 77 | 76 | simprd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑘 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 78 | 72 77 | chvarvv | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 79 | 46 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → π ∈ ℝ ) |
| 80 | 50 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → π ≠ 0 ) |
| 81 | 78 79 80 | redivcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) |
| 82 | 81 5 | fmptd | ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 : ℕ ⟶ ℝ ) |
| 83 | 82 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝐵 : ℕ ⟶ ℝ ) |
| 84 | 55 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ ) |
| 85 | 83 84 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ) |
| 86 | 61 | resincld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 87 | 85 86 | remulcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 88 | 63 87 | readdcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 89 | 30 88 | fsumrecl | ⊢ ( 𝜑 → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 90 | 29 89 | readdcld | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 91 | 10 14 9 90 | fvmptd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ 𝑁 ) = ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 92 | 4 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 = ( 𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 93 | oveq1 | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( 𝑛 · 𝑥 ) = ( 0 · 𝑥 ) ) | |
| 94 | 93 | fveq2d | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) = ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) |
| 95 | 94 | oveq2d | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 96 | 95 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 = 0 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 97 | 96 | itgeq2dv | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) |
| 98 | 97 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 = 0 ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) |
| 99 | 98 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 = 0 ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 100 | 1 2 3 4 17 | fourierdlem16 | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ) ∧ ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) ) |
| 101 | 100 | simprd | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 102 | 46 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → π ∈ ℝ ) |
| 103 | 50 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → π ≠ 0 ) |
| 104 | 101 102 103 | redivcld | ⊢ ( 𝜑 → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) |
| 105 | 92 99 17 104 | fvmptd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 ‘ 0 ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 106 | ioosscn | ⊢ ( - π (,) π ) ⊆ ℂ | |
| 107 | id | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ∈ 𝐶 ) | |
| 108 | 107 2 | eleqtrdi | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ∈ ( - π (,) π ) ) |
| 109 | 106 108 | sselid | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 110 | 109 | mul02d | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → ( 0 · 𝑥 ) = 0 ) |
| 111 | 110 | fveq2d | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) = ( cos ‘ 0 ) ) |
| 112 | cos0 | ⊢ ( cos ‘ 0 ) = 1 | |
| 113 | 111 112 | eqtrdi | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) = 1 ) |
| 114 | 113 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · 1 ) ) |
| 115 | 114 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · 1 ) ) |
| 116 | 1 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝐹 : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 117 | ioossre | ⊢ ( - π (,) π ) ⊆ ℝ | |
| 118 | 117 108 | sselid | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 119 | 118 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 120 | 116 119 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 121 | 120 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ) |
| 122 | 121 | mulridd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · 1 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) |
| 123 | 115 122 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) = ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) |
| 124 | 123 | itgeq2dv | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 ) |
| 125 | 124 | oveq1d | ⊢ ( 𝜑 → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 0 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) = ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / π ) ) |
| 126 | 105 125 | eqtrd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 ‘ 0 ) = ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / π ) ) |
| 127 | 126 | oveq1d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) = ( ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / π ) / 2 ) ) |
| 128 | 1 | feqmptd | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 = ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) |
| 129 | 128 | reseq1d | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐹 ↾ 𝐶 ) = ( ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ↾ 𝐶 ) ) |
| 130 | 46 | a1i | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → π ∈ ℝ ) |
| 131 | 130 | renegcld | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → - π ∈ ℝ ) |
| 132 | ioossicc | ⊢ ( - π (,) π ) ⊆ ( - π [,] π ) | |
| 133 | 2 132 | eqsstri | ⊢ 𝐶 ⊆ ( - π [,] π ) |
| 134 | 133 | sseli | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) |
| 135 | eliccre | ⊢ ( ( - π ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑥 ∈ ℝ ) | |
| 136 | 131 130 134 135 | syl3anc | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 137 | 136 | ssriv | ⊢ 𝐶 ⊆ ℝ |
| 138 | resmpt | ⊢ ( 𝐶 ⊆ ℝ → ( ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ↾ 𝐶 ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) | |
| 139 | 137 138 | mp1i | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ↾ 𝐶 ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) |
| 140 | 129 139 | eqtr2d | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝐹 ↾ 𝐶 ) ) |
| 141 | 140 3 | eqeltrd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 142 | 120 141 | itgcl | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 143 | 102 | recnd | ⊢ ( 𝜑 → π ∈ ℂ ) |
| 144 | 2cnd | ⊢ ( 𝜑 → 2 ∈ ℂ ) | |
| 145 | 2ne0 | ⊢ 2 ≠ 0 | |
| 146 | 145 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 2 ≠ 0 ) |
| 147 | 142 143 144 103 146 | divdiv32d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / π ) / 2 ) = ( ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / 2 ) / π ) ) |
| 148 | 142 144 146 | divrecd | ⊢ ( 𝜑 → ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / 2 ) = ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 · ( 1 / 2 ) ) ) |
| 149 | 144 146 | reccld | ⊢ ( 𝜑 → ( 1 / 2 ) ∈ ℂ ) |
| 150 | 142 149 | mulcomd | ⊢ ( 𝜑 → ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 · ( 1 / 2 ) ) = ( ( 1 / 2 ) · ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 ) ) |
| 151 | 149 120 141 | itgmulc2 | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 1 / 2 ) · ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 ) |
| 152 | 148 150 151 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝜑 → ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / 2 ) = ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 ) |
| 153 | 152 | oveq1d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ∫ 𝐶 ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) d 𝑥 / 2 ) / π ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 154 | 127 147 153 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 155 | 57 52 | syldan | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) |
| 156 | 4 | fvmpt2 | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 157 | 57 155 156 | syl2anc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 158 | 157 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 159 | 155 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℂ ) |
| 160 | 62 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 161 | 159 160 | mulcomd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 162 | 57 45 | syldan | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 163 | 162 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 164 | 143 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → π ∈ ℂ ) |
| 165 | 50 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → π ≠ 0 ) |
| 166 | 160 163 164 165 | divassd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 167 | 1 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝐹 : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 168 | 118 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 169 | 167 168 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 170 | nn0re | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → 𝑛 ∈ ℝ ) | |
| 171 | 170 | ad2antlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 172 | 171 168 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 173 | 172 | recoscld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 174 | 169 173 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 175 | 56 174 | sylanl2 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 176 | ioombl | ⊢ ( - π (,) π ) ∈ dom vol | |
| 177 | 2 176 | eqeltri | ⊢ 𝐶 ∈ dom vol |
| 178 | 177 | elexi | ⊢ 𝐶 ∈ V |
| 179 | 178 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → 𝐶 ∈ V ) |
| 180 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) | |
| 181 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) | |
| 182 | 179 173 169 180 181 | offval2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 183 | 173 | recnd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℂ ) |
| 184 | 121 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ) |
| 185 | 183 184 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 186 | 185 | mpteq2dva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 187 | 182 186 | eqtr2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 188 | coscn | ⊢ cos ∈ ( ℂ –cn→ ℂ ) | |
| 189 | 188 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → cos ∈ ( ℂ –cn→ ℂ ) ) |
| 190 | ax-resscn | ⊢ ℝ ⊆ ℂ | |
| 191 | 137 190 | sstri | ⊢ 𝐶 ⊆ ℂ |
| 192 | 191 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → 𝐶 ⊆ ℂ ) |
| 193 | 170 | recnd | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 194 | 193 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 195 | ssid | ⊢ ℂ ⊆ ℂ | |
| 196 | 195 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ℂ ⊆ ℂ ) |
| 197 | 192 194 196 | constcncfg | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑛 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 198 | 192 196 | idcncfg | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑥 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 199 | 197 198 | mulcncf | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 200 | 189 199 | cncfmpt1f | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 201 | cnmbf | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ dom vol ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ MblFn ) | |
| 202 | 177 200 201 | sylancr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ MblFn ) |
| 203 | 141 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 204 | 1re | ⊢ 1 ∈ ℝ | |
| 205 | simpr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) | |
| 206 | 170 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 207 | 118 | adantl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 208 | 206 207 | remulcld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 209 | 208 | recoscld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 210 | 209 | ralrimiva | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 211 | 210 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 212 | dmmptg | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = 𝐶 ) | |
| 213 | 211 212 | syl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = 𝐶 ) |
| 214 | 205 213 | eleqtrd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) |
| 215 | eqidd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) | |
| 216 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑛 · 𝑥 ) = ( 𝑛 · 𝑦 ) ) | |
| 217 | 216 | fveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) |
| 218 | 217 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑥 = 𝑦 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) |
| 219 | simpr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) | |
| 220 | 170 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 221 | 137 219 | sselid | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ ℝ ) |
| 222 | 220 221 | remulcld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑦 ) ∈ ℝ ) |
| 223 | 222 | recoscld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ∈ ℝ ) |
| 224 | 215 218 219 223 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) |
| 225 | 224 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) ) |
| 226 | abscosbd | ⊢ ( ( 𝑛 · 𝑦 ) ∈ ℝ → ( abs ‘ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) ≤ 1 ) | |
| 227 | 222 226 | syl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) ≤ 1 ) |
| 228 | 225 227 | eqbrtrd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 229 | 214 228 | syldan | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 230 | 229 | ralrimiva | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 231 | breq2 | ⊢ ( 𝑏 = 1 → ( ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) ) | |
| 232 | 231 | ralbidv | ⊢ ( 𝑏 = 1 → ( ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) ) |
| 233 | 232 | rspcev | ⊢ ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 234 | 204 230 233 | sylancr | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 235 | 234 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 236 | bddmulibl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ MblFn ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ∧ ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) | |
| 237 | 202 203 235 236 | syl3anc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 238 | 187 237 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 239 | 57 238 | syldan | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 240 | 160 175 239 | itgmulc2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 241 | 160 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 242 | 121 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ) |
| 243 | 56 183 | sylanl2 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℂ ) |
| 244 | 241 242 243 | mul12d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 245 | 241 243 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 246 | 245 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 247 | 244 246 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 248 | 247 | itgeq2dv | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 249 | 240 248 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 250 | 249 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 251 | 166 250 | eqtr3d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 252 | 158 161 251 | 3eqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 253 | 84 81 | syldan | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) |
| 254 | 5 | fvmpt2 | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℝ ) → ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 255 | 84 253 254 | syl2anc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 256 | 255 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 257 | 253 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ∈ ℂ ) |
| 258 | 86 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 259 | 257 258 | mulcomd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 260 | 84 78 | syldan | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 261 | 260 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 262 | 258 261 164 165 | divassd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 263 | 120 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 264 | nnre | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ ) | |
| 265 | 264 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 266 | 118 | adantl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 267 | 265 266 | remulcld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 268 | 267 | resincld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 269 | 268 | adantll | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 270 | 263 269 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 271 | 55 270 | sylanl2 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 272 | 178 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝐶 ∈ V ) |
| 273 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) | |
| 274 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) | |
| 275 | 272 269 263 273 274 | offval2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 276 | 269 | recnd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℂ ) |
| 277 | 121 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ) |
| 278 | 276 277 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 279 | 278 | mpteq2dva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 280 | 275 279 | eqtr2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 281 | sincn | ⊢ sin ∈ ( ℂ –cn→ ℂ ) | |
| 282 | 281 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → sin ∈ ( ℂ –cn→ ℂ ) ) |
| 283 | 191 | a1i | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝐶 ⊆ ℂ ) |
| 284 | 264 | recnd | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 285 | 195 | a1i | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ℂ ⊆ ℂ ) |
| 286 | 283 284 285 | constcncfg | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑛 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 287 | 283 285 | idcncfg | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑥 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 288 | 286 287 | mulcncf | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 289 | 288 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 290 | 282 289 | cncfmpt1f | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 291 | cnmbf | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ dom vol ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ MblFn ) | |
| 292 | 177 290 291 | sylancr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ MblFn ) |
| 293 | 141 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 294 | simpr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) | |
| 295 | 268 | ralrimiva | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 296 | dmmptg | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = 𝐶 ) | |
| 297 | 295 296 | syl | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = 𝐶 ) |
| 298 | 297 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = 𝐶 ) |
| 299 | 294 298 | eleqtrd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) |
| 300 | eqidd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) | |
| 301 | 216 | fveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) = ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) |
| 302 | 301 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑥 = 𝑦 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) = ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) |
| 303 | simpr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) | |
| 304 | 264 | adantr | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 305 | 137 303 | sselid | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ ℝ ) |
| 306 | 304 305 | remulcld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑦 ) ∈ ℝ ) |
| 307 | 306 | resincld | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ∈ ℝ ) |
| 308 | 300 302 303 307 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) |
| 309 | 308 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) ) |
| 310 | abssinbd | ⊢ ( ( 𝑛 · 𝑦 ) ∈ ℝ → ( abs ‘ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) ≤ 1 ) | |
| 311 | 306 310 | syl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑦 ) ) ) ≤ 1 ) |
| 312 | 309 311 | eqbrtrd | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 313 | 299 312 | syldan | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 314 | 313 | ralrimiva | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 315 | breq2 | ⊢ ( 𝑏 = 1 → ( ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) ) | |
| 316 | 315 | ralbidv | ⊢ ( 𝑏 = 1 → ( ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) ) |
| 317 | 316 | rspcev | ⊢ ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 318 | 204 314 317 | sylancr | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 319 | 318 | adantl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 320 | bddmulibl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∈ MblFn ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ∧ ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) | |
| 321 | 292 293 319 320 | syl3anc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 322 | 280 321 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 323 | 84 322 | syldan | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 324 | 258 271 323 | itgmulc2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 325 | 258 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 326 | 55 276 | sylanl2 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℂ ) |
| 327 | 325 242 326 | mul12d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 328 | 325 326 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 329 | 328 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 330 | 327 329 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 331 | 330 | itgeq2dv | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 332 | 324 331 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 333 | 332 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 334 | 262 333 | eqtr3d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) d 𝑥 / π ) ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 335 | 256 259 334 | 3eqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 336 | 252 335 | oveq12d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) + ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 337 | 56 169 | sylanl2 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ ) |
| 338 | 57 209 | sylan | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 339 | 62 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 340 | 338 339 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 341 | 337 340 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 342 | 242 243 241 | mul13d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 343 | 243 242 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 344 | 343 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 345 | 342 344 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 346 | 345 | mpteq2dva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) ) |
| 347 | 160 175 239 | iblmulc2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 348 | 346 347 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 349 | 341 348 | itgcl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 350 | 84 268 | sylan | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 351 | 86 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 352 | 350 351 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 353 | 337 352 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 354 | 242 326 325 | mul13d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 355 | 326 242 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) |
| 356 | 355 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 357 | 354 356 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) |
| 358 | 357 | mpteq2dva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) ) |
| 359 | 258 271 323 | iblmulc2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 360 | 358 359 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 361 | 353 360 | itgcl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 362 | 349 361 164 165 | divdird | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) + ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 363 | 55 | nncnd | ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 364 | 363 | ad2antlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 365 | 109 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 366 | 6 | recnd | ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 367 | 366 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 368 | 364 365 367 | subdid | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( 𝑛 · 𝑥 ) − ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) |
| 369 | 368 | fveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( cos ‘ ( ( 𝑛 · 𝑥 ) − ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 370 | 364 365 | mulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑥 ) ∈ ℂ ) |
| 371 | 364 367 | mulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · 𝑋 ) ∈ ℂ ) |
| 372 | cossub | ⊢ ( ( ( 𝑛 · 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝑛 · 𝑋 ) ∈ ℂ ) → ( cos ‘ ( ( 𝑛 · 𝑥 ) − ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) | |
| 373 | 370 371 372 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( ( 𝑛 · 𝑥 ) − ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 374 | 369 373 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 375 | 374 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 376 | 340 | recnd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 377 | 352 | recnd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 378 | 242 376 377 | adddid | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) + ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 379 | 375 378 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) + ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 380 | 379 | itgeq2dv | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) + ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 381 | 341 348 353 360 | itgadd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) + ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) d 𝑥 = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) ) |
| 382 | 380 381 | eqtr2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 383 | 382 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑥 ) ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 384 | 336 362 383 | 3eqtr2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 385 | 384 | sumeq2dv | ⊢ ( 𝜑 → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 386 | 59 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 387 | 118 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 388 | 6 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 389 | 387 388 | resubcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 390 | 386 389 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 391 | 390 | recoscld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 392 | 337 391 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 393 | 178 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝐶 ∈ V ) |
| 394 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) | |
| 395 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) | |
| 396 | 393 391 337 394 395 | offval2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 397 | 391 | recnd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 398 | 397 242 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 399 | 398 | mpteq2dva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 400 | 396 399 | eqtr2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 401 | 188 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → cos ∈ ( ℂ –cn→ ℂ ) ) |
| 402 | 84 286 | syl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑛 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 403 | 84 287 | syl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑥 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 404 | 191 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝐶 ⊆ ℂ ) |
| 405 | 366 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 406 | 195 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ℂ ⊆ ℂ ) |
| 407 | 404 405 406 | constcncfg | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ 𝑋 ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 408 | 403 407 | subcncf | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 409 | 402 408 | mulcncf | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 410 | 401 409 | cncfmpt1f | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 411 | cnmbf | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ dom vol ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ MblFn ) | |
| 412 | 177 410 411 | sylancr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ MblFn ) |
| 413 | 141 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 414 | simpr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) → 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) | |
| 415 | 391 | ralrimiva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 416 | dmmptg | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = 𝐶 ) | |
| 417 | 415 416 | syl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = 𝐶 ) |
| 418 | 417 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = 𝐶 ) |
| 419 | 414 418 | eleqtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) |
| 420 | eqidd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) | |
| 421 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑥 − 𝑋 ) = ( 𝑦 − 𝑋 ) ) | |
| 422 | 421 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) |
| 423 | 422 | fveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 424 | 423 | adantl | ⊢ ( ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑥 = 𝑦 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 425 | simpr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) | |
| 426 | 59 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑛 ∈ ℝ ) |
| 427 | 57 221 | sylan | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ ℝ ) |
| 428 | 6 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 429 | 427 428 | resubcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑦 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 430 | 426 429 | remulcld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 431 | 430 | recoscld | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 432 | 420 424 425 431 | fvmptd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 433 | 432 | fveq2d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 434 | abscosbd | ⊢ ( ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ → ( abs ‘ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) ≤ 1 ) | |
| 435 | 430 434 | syl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) ≤ 1 ) |
| 436 | 433 435 | eqbrtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 437 | 419 436 | syldan | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 438 | 437 | ralrimiva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) |
| 439 | breq2 | ⊢ ( 𝑏 = 1 → ( ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) ) | |
| 440 | 439 | ralbidv | ⊢ ( 𝑏 = 1 → ( ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) ) |
| 441 | 440 | rspcev | ⊢ ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 1 ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 442 | 204 438 441 | sylancr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 443 | bddmulibl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ MblFn ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ∧ ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) | |
| 444 | 412 413 442 443 | syl3anc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 445 | 400 444 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 446 | 392 445 | itgcl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 447 | 30 143 446 103 | fsumdivc | ⊢ ( 𝜑 → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 448 | 177 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ dom vol ) |
| 449 | anass | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ↔ ( 𝜑 ∧ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ) ) | |
| 450 | ancom | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ↔ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ) | |
| 451 | 450 | anbi2i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ) ↔ ( 𝜑 ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ) ) |
| 452 | 449 451 | bitri | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ↔ ( 𝜑 ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ) ) |
| 453 | 452 392 | sylbir | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 454 | 448 30 453 445 | itgfsum | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ∧ ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) ) |
| 455 | 454 | simprd | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 456 | 455 | eqcomd | ⊢ ( 𝜑 → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 457 | 456 | oveq1d | ⊢ ( 𝜑 → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) = ( ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 458 | 385 447 457 | 3eqtr2d | ⊢ ( 𝜑 → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) |
| 459 | 154 458 | oveq12d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ( 𝐴 ‘ 0 ) / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) + ( ( 𝐵 ‘ 𝑛 ) · ( sin ‘ ( 𝑛 · 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 / π ) + ( ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 460 | 9 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑁 ∈ ℕ ) |
| 461 | eqid | ⊢ ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) = ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) | |
| 462 | eqid | ⊢ ( 𝑠 ∈ ℝ ↦ ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) ) / π ) ) = ( 𝑠 ∈ ℝ ↦ ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) ) / π ) ) | |
| 463 | 8 460 461 462 | dirkertrigeq | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) = ( 𝑠 ∈ ℝ ↦ ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) ) / π ) ) ) |
| 464 | oveq2 | ⊢ ( 𝑠 = ( 𝑥 − 𝑋 ) → ( 𝑛 · 𝑠 ) = ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) | |
| 465 | 464 | fveq2d | ⊢ ( 𝑠 = ( 𝑥 − 𝑋 ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) = ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 466 | 465 | sumeq2sdv | ⊢ ( 𝑠 = ( 𝑥 − 𝑋 ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 467 | 466 | oveq2d | ⊢ ( 𝑠 = ( 𝑥 − 𝑋 ) → ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) ) = ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 468 | 467 | oveq1d | ⊢ ( 𝑠 = ( 𝑥 − 𝑋 ) → ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) ) / π ) = ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) / π ) ) |
| 469 | 468 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑠 = ( 𝑥 − 𝑋 ) ) → ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · 𝑠 ) ) ) / π ) = ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) / π ) ) |
| 470 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 471 | 119 470 | resubcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 472 | halfre | ⊢ ( 1 / 2 ) ∈ ℝ | |
| 473 | 472 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 1 / 2 ) ∈ ℝ ) |
| 474 | fzfid | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 1 ... 𝑁 ) ∈ Fin ) | |
| 475 | 391 | an32s | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 476 | 474 475 | fsumrecl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 477 | 473 476 | readdcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 478 | 46 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → π ∈ ℝ ) |
| 479 | 50 | a1i | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → π ≠ 0 ) |
| 480 | 477 478 479 | redivcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) / π ) ∈ ℝ ) |
| 481 | 463 469 471 480 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) / π ) ) |
| 482 | 481 480 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 483 | 120 482 | remulcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 484 | 178 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ V ) |
| 485 | eqidd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 486 | eqidd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) | |
| 487 | 484 482 120 485 486 | offval2 | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 488 | 482 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 489 | 488 121 | mulcomd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 490 | 489 | mpteq2dva | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 491 | 487 490 | eqtr2d | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 492 | eqid | ⊢ ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) | |
| 493 | eqid | ⊢ ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) | |
| 494 | 195 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → ℂ ⊆ ℂ ) |
| 495 | cncfss | ⊢ ( ( ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ ) → ( ℝ –cn→ ℝ ) ⊆ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) | |
| 496 | 190 494 495 | sylancr | ⊢ ( 𝜑 → ( ℝ –cn→ ℝ ) ⊆ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) |
| 497 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ ) → 𝑥 ∈ ℝ ) | |
| 498 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 499 | 497 498 | resubcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ ) → ( 𝑥 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 500 | eqid | ⊢ ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) | |
| 501 | 499 500 | fmptd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 502 | 190 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → ℝ ⊆ ℂ ) |
| 503 | 502 494 | idcncfg | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ 𝑥 ) ∈ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) |
| 504 | 502 366 494 | constcncfg | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ 𝑋 ) ∈ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) |
| 505 | 503 504 | subcncf | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) |
| 506 | cncfcdm | ⊢ ( ( ℝ ⊆ ℂ ∧ ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) → ( ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℝ ) ↔ ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) : ℝ ⟶ ℝ ) ) | |
| 507 | 190 505 506 | sylancr | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℝ ) ↔ ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) : ℝ ⟶ ℝ ) ) |
| 508 | 501 507 | mpbird | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℝ ) ) |
| 509 | 8 | dirkercncf | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ∈ ( ℝ –cn→ ℝ ) ) |
| 510 | 9 509 | syl | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ∈ ( ℝ –cn→ ℝ ) ) |
| 511 | 508 510 | cncfcompt | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℝ ) ) |
| 512 | 496 511 | sseldd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( ℝ –cn→ ℂ ) ) |
| 513 | 46 | renegcli | ⊢ - π ∈ ℝ |
| 514 | iccssre | ⊢ ( ( - π ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ) → ( - π [,] π ) ⊆ ℝ ) | |
| 515 | 513 46 514 | mp2an | ⊢ ( - π [,] π ) ⊆ ℝ |
| 516 | 515 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → ( - π [,] π ) ⊆ ℝ ) |
| 517 | 8 | dirkerf | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 518 | 9 517 | syl | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 519 | 518 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 520 | 516 | sselda | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑥 ∈ ℝ ) |
| 521 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 522 | 520 521 | resubcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝑥 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 523 | 519 522 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 524 | 523 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 525 | 493 512 516 494 524 | cncfmptssg | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( ( - π [,] π ) –cn→ ℂ ) ) |
| 526 | 133 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ⊆ ( - π [,] π ) ) |
| 527 | 492 525 526 494 488 | cncfmptssg | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) |
| 528 | cnmbf | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ dom vol ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( 𝐶 –cn→ ℂ ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ MblFn ) | |
| 529 | 177 527 528 | sylancr | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ MblFn ) |
| 530 | 513 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → - π ∈ ℝ ) |
| 531 | 0red | ⊢ ( 𝜑 → 0 ∈ ℝ ) | |
| 532 | negpilt0 | ⊢ - π < 0 | |
| 533 | 532 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → - π < 0 ) |
| 534 | 49 | a1i | ⊢ ( 𝜑 → 0 < π ) |
| 535 | 530 531 102 533 534 | lttrd | ⊢ ( 𝜑 → - π < π ) |
| 536 | 530 102 535 | ltled | ⊢ ( 𝜑 → - π ≤ π ) |
| 537 | 493 512 516 502 523 | cncfmptssg | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ( ( - π [,] π ) –cn→ ℝ ) ) |
| 538 | 530 102 536 537 | evthiccabs | ⊢ ( 𝜑 → ( ∃ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑤 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑤 ) ) ) ) |
| 539 | 538 | simpld | ⊢ ( 𝜑 → ∃ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) ) |
| 540 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 541 | 421 | fveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) |
| 542 | 541 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) ∧ 𝑥 = 𝑦 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) |
| 543 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) | |
| 544 | 518 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 545 | 515 543 | sselid | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑦 ∈ ℝ ) |
| 546 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 547 | 545 546 | resubcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝑦 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 548 | 544 547 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 549 | 540 542 543 548 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) |
| 550 | 549 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 551 | 550 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 552 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 553 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑐 → ( 𝑥 − 𝑋 ) = ( 𝑐 − 𝑋 ) ) | |
| 554 | 553 | fveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑐 → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) |
| 555 | 554 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) ∧ 𝑥 = 𝑐 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) |
| 556 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) | |
| 557 | 518 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 558 | 515 556 | sselid | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑐 ∈ ℝ ) |
| 559 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 560 | 558 559 | resubcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( 𝑐 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 561 | 557 560 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 562 | 552 555 556 561 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) |
| 563 | 562 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 564 | 563 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 565 | 551 564 | breq12d | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) ↔ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 566 | 565 | ralbidva | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) ↔ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 567 | 566 | rexbidva | ⊢ ( 𝜑 → ( ∃ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ ( - π [,] π ) ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑐 ) ) ↔ ∃ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 568 | 539 567 | mpbid | ⊢ ( 𝜑 → ∃ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 569 | 561 | recnd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 570 | 569 | abscld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 571 | 570 | 3adant3 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 572 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑦 𝜑 | |
| 573 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑦 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) | |
| 574 | nfra1 | ⊢ Ⅎ 𝑦 ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) | |
| 575 | 572 573 574 | nf3an | ⊢ Ⅎ 𝑦 ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 576 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 577 | 482 | ralrimiva | ⊢ ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 578 | dmmptg | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ 𝐶 ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = 𝐶 ) | |
| 579 | 577 578 | syl | ⊢ ( 𝜑 → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = 𝐶 ) |
| 580 | 579 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) → dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = 𝐶 ) |
| 581 | 576 580 | eleqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) |
| 582 | 581 | 3ad2antl1 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) |
| 583 | eqidd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 584 | 541 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑥 = 𝑦 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) |
| 585 | simpr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ 𝐶 ) | |
| 586 | 518 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) : ℝ ⟶ ℝ ) |
| 587 | 137 585 | sselid | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ ℝ ) |
| 588 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑋 ∈ ℝ ) |
| 589 | 587 588 | resubcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 𝑦 − 𝑋 ) ∈ ℝ ) |
| 590 | 586 589 | ffvelcdmd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ∈ ℝ ) |
| 591 | 583 584 585 590 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) |
| 592 | 591 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 593 | 592 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 594 | simplr | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 595 | 133 | sseli | ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝐶 → 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) |
| 596 | 595 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) |
| 597 | rspa | ⊢ ( ( ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) | |
| 598 | 594 596 597 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 599 | 593 598 | eqbrtrd | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 600 | 599 | 3adantl2 | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 601 | 582 600 | syldan | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ∧ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 602 | 601 | ex | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) → ( 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 603 | 575 602 | ralrimi | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) → ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) |
| 604 | breq2 | ⊢ ( 𝑏 = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ) | |
| 605 | 604 | ralbidv | ⊢ ( 𝑏 = ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) → ( ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ↔ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 606 | 605 | rspcev | ⊢ ( ( ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 607 | 571 603 606 | syl2anc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 608 | 607 | rexlimdv3a | ⊢ ( 𝜑 → ( ∃ 𝑐 ∈ ( - π [,] π ) ∀ 𝑦 ∈ ( - π [,] π ) ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑦 − 𝑋 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑐 − 𝑋 ) ) ) → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) ) |
| 609 | 568 608 | mpd | ⊢ ( 𝜑 → ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) |
| 610 | bddmulibl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ MblFn ∧ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ 𝐿1 ∧ ∃ 𝑏 ∈ ℝ ∀ 𝑦 ∈ dom ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) | |
| 611 | 529 141 609 610 | syl3anc | ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 612 | 491 611 | eqeltrd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 613 | 143 483 612 | itgmulc2 | ⊢ ( 𝜑 → ( π · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( π · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 614 | 143 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → π ∈ ℂ ) |
| 615 | 121 488 614 | mul13d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) = ( π · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ) |
| 616 | 489 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( π · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( π · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 617 | 615 616 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) = ( π · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 618 | 617 | itgeq2dv | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( π · ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 619 | 613 618 | eqtr4d | ⊢ ( 𝜑 → ( π · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) d 𝑥 ) |
| 620 | 149 | adantr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( 1 / 2 ) ∈ ℂ ) |
| 621 | 620 121 | mulcomd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 1 / 2 ) ) ) |
| 622 | 397 | an32s | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 623 | 474 121 622 | fsummulc2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 624 | 623 | eqcomd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 625 | 621 624 | oveq12d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 1 / 2 ) ) + ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 626 | 474 622 | fsumcl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 627 | 121 620 626 | adddid | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 1 / 2 ) ) + ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 628 | 481 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) = ( ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) / π ) · π ) ) |
| 629 | 620 626 | addcld | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 630 | 629 614 479 | divcan1d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) / π ) · π ) = ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 631 | 628 630 | eqtr2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) = ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) |
| 632 | 631 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 1 / 2 ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) ) |
| 633 | 625 627 632 | 3eqtr2rd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) = ( ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ) |
| 634 | 633 | itgeq2dv | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) · π ) ) d 𝑥 = ∫ 𝐶 ( ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) d 𝑥 ) |
| 635 | remulcl | ⊢ ( ( ( 1 / 2 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ ) → ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) | |
| 636 | 472 120 635 | sylancr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ ) |
| 637 | 149 120 141 | iblmulc2 | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 638 | 392 | an32s | ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 639 | 474 638 | fsumrecl | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 640 | 454 | simpld | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐶 ↦ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) ∈ 𝐿1 ) |
| 641 | 636 637 639 640 | itgadd | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) + Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) ) d 𝑥 = ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) ) |
| 642 | 619 634 641 | 3eqtrrd | ⊢ ( 𝜑 → ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) = ( π · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) ) |
| 643 | 642 | oveq1d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ( π · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) / π ) ) |
| 644 | 636 637 | itgcl | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 645 | 639 640 | itgcl | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 646 | 644 645 143 103 | divdird | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 + ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ( ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 / π ) + ( ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) ) |
| 647 | 483 612 | itgcl | ⊢ ( 𝜑 → ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ∈ ℂ ) |
| 648 | 647 143 103 | divcan3d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( π · ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) / π ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) |
| 649 | 643 646 648 | 3eqtr3d | ⊢ ( 𝜑 → ( ( ∫ 𝐶 ( ( 1 / 2 ) · ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ) d 𝑥 / π ) + ( ∫ 𝐶 Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( cos ‘ ( 𝑛 · ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) ) d 𝑥 / π ) ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) |
| 650 | 91 459 649 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ 𝑁 ) = ∫ 𝐶 ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( ( 𝐷 ‘ 𝑁 ) ‘ ( 𝑥 − 𝑋 ) ) ) d 𝑥 ) |