Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fourierdlem7 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fourierdlem7 40834
Description: The difference between a point and it's periodic image in the interval, is decreasing. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
fourierdlem7.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
fourierdlem7.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
fourierdlem7.altb (𝜑𝐴 < 𝐵)
fourierdlem7.t 𝑇 = (𝐵𝐴)
fourierdlem7.e 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)))
fourierdlem7.x (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
fourierdlem7.y (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
fourierdlem7.xlty (𝜑𝑋𝑌)
Assertion
Ref Expression
fourierdlem7 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) ≤ ((𝐸𝑋) − 𝑋))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝑇   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥)   𝐸(𝑥)

Proof of Theorem fourierdlem7
StepHypRef Expression
1 fourierdlem7.b . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
2 fourierdlem7.y . . . . . 6 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
31, 2resubcld 10650 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝑌) ∈ ℝ)
4 fourierdlem7.t . . . . . 6 𝑇 = (𝐵𝐴)
5 fourierdlem7.a . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
61, 5resubcld 10650 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
74, 6syl5eqel 2843 . . . . 5 (𝜑𝑇 ∈ ℝ)
8 fourierdlem7.altb . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 < 𝐵)
95, 1posdifd 10806 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 < 𝐵 ↔ 0 < (𝐵𝐴)))
108, 9mpbid 222 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < (𝐵𝐴))
1110, 4syl6breqr 4846 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < 𝑇)
1211gt0ne0d 10784 . . . . 5 (𝜑𝑇 ≠ 0)
133, 7, 12redivcld 11045 . . . 4 (𝜑 → ((𝐵𝑌) / 𝑇) ∈ ℝ)
14 fourierdlem7.x . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
151, 14resubcld 10650 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝑋) ∈ ℝ)
1615, 7, 12redivcld 11045 . . . 4 (𝜑 → ((𝐵𝑋) / 𝑇) ∈ ℝ)
177, 11elrpd 12062 . . . . 5 (𝜑𝑇 ∈ ℝ+)
18 fourierdlem7.xlty . . . . . 6 (𝜑𝑋𝑌)
1914, 2, 1, 18lesub2dd 10836 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝑌) ≤ (𝐵𝑋))
203, 15, 17, 19lediv1dd 12123 . . . 4 (𝜑 → ((𝐵𝑌) / 𝑇) ≤ ((𝐵𝑋) / 𝑇))
21 flwordi 12807 . . . 4 ((((𝐵𝑌) / 𝑇) ∈ ℝ ∧ ((𝐵𝑋) / 𝑇) ∈ ℝ ∧ ((𝐵𝑌) / 𝑇) ≤ ((𝐵𝑋) / 𝑇)) → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ≤ (⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)))
2213, 16, 20, 21syl3anc 1477 . . 3 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ≤ (⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)))
2313flcld 12793 . . . . 5 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ∈ ℤ)
2423zred 11674 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ∈ ℝ)
2516flcld 12793 . . . . 5 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) ∈ ℤ)
2625zred 11674 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) ∈ ℝ)
2724, 26, 17lemul1d 12108 . . 3 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) ≤ (⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) ↔ ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) ≤ ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)))
2822, 27mpbid 222 . 2 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) ≤ ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇))
29 fourierdlem7.e . . . . . 6 𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)))
3029a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝐸 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇))))
31 id 22 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑌𝑥 = 𝑌)
32 oveq2 6821 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑌 → (𝐵𝑥) = (𝐵𝑌))
3332oveq1d 6828 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑌 → ((𝐵𝑥) / 𝑇) = ((𝐵𝑌) / 𝑇))
3433fveq2d 6356 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑌 → (⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) = (⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)))
3534oveq1d 6828 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑌 → ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇) = ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇))
3631, 35oveq12d 6831 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑌 → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)))
3736adantl 473 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = 𝑌) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)))
3824, 7remulcld 10262 . . . . . 6 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
392, 38readdcld 10261 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) ∈ ℝ)
4030, 37, 2, 39fvmptd 6450 . . . 4 (𝜑 → (𝐸𝑌) = (𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)))
4140oveq1d 6828 . . 3 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) = ((𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑌))
422recnd 10260 . . . 4 (𝜑𝑌 ∈ ℂ)
4338recnd 10260 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℂ)
4442, 43pncan2d 10586 . . 3 (𝜑 → ((𝑌 + ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑌) = ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇))
4541, 44eqtrd 2794 . 2 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) = ((⌊‘((𝐵𝑌) / 𝑇)) · 𝑇))
46 id 22 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑋𝑥 = 𝑋)
47 oveq2 6821 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑋 → (𝐵𝑥) = (𝐵𝑋))
4847oveq1d 6828 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑋 → ((𝐵𝑥) / 𝑇) = ((𝐵𝑋) / 𝑇))
4948fveq2d 6356 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑋 → (⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) = (⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)))
5049oveq1d 6828 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑋 → ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇) = ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇))
5146, 50oveq12d 6831 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑋 + ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)))
5251adantl 473 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = 𝑋) → (𝑥 + ((⌊‘((𝐵𝑥) / 𝑇)) · 𝑇)) = (𝑋 + ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)))
5326, 7remulcld 10262 . . . . . 6 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℝ)
5414, 53readdcld 10261 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 + ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)) ∈ ℝ)
5530, 52, 14, 54fvmptd 6450 . . . 4 (𝜑 → (𝐸𝑋) = (𝑋 + ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)))
5655oveq1d 6828 . . 3 (𝜑 → ((𝐸𝑋) − 𝑋) = ((𝑋 + ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑋))
5714recnd 10260 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
5853recnd 10260 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇) ∈ ℂ)
5957, 58pncan2d 10586 . . 3 (𝜑 → ((𝑋 + ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇)) − 𝑋) = ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇))
6056, 59eqtrd 2794 . 2 (𝜑 → ((𝐸𝑋) − 𝑋) = ((⌊‘((𝐵𝑋) / 𝑇)) · 𝑇))
6128, 45, 603brtr4d 4836 1 (𝜑 → ((𝐸𝑌) − 𝑌) ≤ ((𝐸𝑋) − 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1632  wcel 2139   class class class wbr 4804  cmpt 4881  cfv 6049  (class class class)co 6813  cr 10127  0cc0 10128   + caddc 10131   · cmul 10133   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458   / cdiv 10876  cfl 12785
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-sup 8513  df-inf 8514  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-rp 12026  df-fl 12787
This theorem is referenced by:  fourierdlem63  40889
  Copyright terms: Public domain W3C validator