Theorem: fourierIntegral_half_period_translate
File: Mathlib/Analysis/Fourier/RiemannLebesgueLemma.lean

Proof steps:
state_before: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
⊢ ∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
state_after: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
⊢ ∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
tactic: have hiw : ⟪i w, w⟫ = 1 / 2 := by
    rw [inner_smul_left, inner_self_eq_norm_sq_to_K, RCLike.ofReal_real_eq_id, id,
      RCLike.conj_to_real, ← div_div, div_mul_cancel₀]
    rwa [Ne, sq_eq_zero_iff, norm_eq_zero]
state_before: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
⊢ ∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
state_after: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
⊢ ∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
tactic: have :
    (fun v : V => 𝐞 (-⟪v, w⟫) • f (v + i w)) =
      fun v : V => (fun x : V => -(𝐞 (-⟪x, w⟫) • f x)) (v + i w) := by
    ext1 v
    simp_rw [inner_add_left, hiw, Submonoid.smul_def, Real.fourierChar_apply, neg_add, mul_add,
      ofReal_add, add_mul, exp_add]
    have : 2 * π * -(1 / 2) = -π := by field_simp; ring
    rw [this, ofReal_neg, neg_mul, exp_neg, exp_pi_mul_I, inv_neg, inv_one, mul_neg_one, neg_smul,
      neg_neg]
state_before: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
⊢ ∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
state_after: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
⊢ ∫ (v : V), (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
tactic: rw [this]
state_before: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
⊢ ∫ (v : V), (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
state_after: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this✝ : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
this : ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x + i w, w⟫_ℝ) • f (x + i w)) = ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)
⊢ ∫ (v : V), (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
tactic: have := integral_add_right_eq_self (μ := volume) (fun (x : V) ↦ -(𝐞 (-⟪x, w⟫) • f x))
    ((fun w ↦ (1 / (2 * ‖w‖ ^ (2 : ℕ))) • w) w)
state_before: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this✝ : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
this : ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x + i w, w⟫_ℝ) • f (x + i w)) = ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)
⊢ ∫ (v : V), (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
state_after: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this✝ : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
this : ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x + i w, w⟫_ℝ) • f (x + i w)) = ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)
⊢ ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
tactic: rw [this]
state_before: E : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℂ E
f : V → E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : MeasurableSpace V
inst✝³ : BorelSpace V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝ : CompleteSpace E
w : V
hw : w ≠ 0
hiw : ⟪i w, w⟫_ℝ = 1 / 2
this✝ : (fun v => 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f (v + i w)) = fun v => (fun x => -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)) (v + i w)
this : ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x + i w, w⟫_ℝ) • f (x + i w)) = ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x)
⊢ ∫ (x : V), -(𝐞 (-⟪x, w⟫_ℝ) • f x) = -∫ (v : V), 𝐞 (-⟪v, w⟫_ℝ) • f v
state_after: no goals
tactic: simp only [neg_smul, integral_neg]