MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvexp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvexp 23467
Description: Derivative of a power function. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
dvexp (𝑁 ∈ ℕ → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
Distinct variable group:   𝑥,𝑁

Proof of Theorem dvexp
Dummy variables 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 6535 . . . . 5 (𝑛 = 1 → (𝑥𝑛) = (𝑥↑1))
21mpteq2dv 4667 . . . 4 (𝑛 = 1 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1)))
32oveq2d 6543 . . 3 (𝑛 = 1 → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1))))
4 id 22 . . . . 5 (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
5 oveq1 6534 . . . . . 6 (𝑛 = 1 → (𝑛 − 1) = (1 − 1))
65oveq2d 6543 . . . . 5 (𝑛 = 1 → (𝑥↑(𝑛 − 1)) = (𝑥↑(1 − 1)))
74, 6oveq12d 6545 . . . 4 (𝑛 = 1 → (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1))) = (1 · (𝑥↑(1 − 1))))
87mpteq2dv 4667 . . 3 (𝑛 = 1 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥↑(1 − 1)))))
93, 8eqeq12d 2624 . 2 (𝑛 = 1 → ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) ↔ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥↑(1 − 1))))))
10 oveq2 6535 . . . . 5 (𝑛 = 𝑘 → (𝑥𝑛) = (𝑥𝑘))
1110mpteq2dv 4667 . . . 4 (𝑛 = 𝑘 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))
1211oveq2d 6543 . . 3 (𝑛 = 𝑘 → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))))
13 id 22 . . . . 5 (𝑛 = 𝑘𝑛 = 𝑘)
14 oveq1 6534 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑘 → (𝑛 − 1) = (𝑘 − 1))
1514oveq2d 6543 . . . . 5 (𝑛 = 𝑘 → (𝑥↑(𝑛 − 1)) = (𝑥↑(𝑘 − 1)))
1613, 15oveq12d 6545 . . . 4 (𝑛 = 𝑘 → (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1))) = (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))
1716mpteq2dv 4667 . . 3 (𝑛 = 𝑘 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))))
1812, 17eqeq12d 2624 . 2 (𝑛 = 𝑘 → ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) ↔ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))))
19 oveq2 6535 . . . . 5 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑥𝑛) = (𝑥↑(𝑘 + 1)))
2019mpteq2dv 4667 . . . 4 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1))))
2120oveq2d 6543 . . 3 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1)))))
22 id 22 . . . . 5 (𝑛 = (𝑘 + 1) → 𝑛 = (𝑘 + 1))
23 oveq1 6534 . . . . . 6 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑛 − 1) = ((𝑘 + 1) − 1))
2423oveq2d 6543 . . . . 5 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑥↑(𝑛 − 1)) = (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)))
2522, 24oveq12d 6545 . . . 4 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1))) = ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1))))
2625mpteq2dv 4667 . . 3 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)))))
2721, 26eqeq12d 2624 . 2 (𝑛 = (𝑘 + 1) → ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) ↔ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1))))))
28 oveq2 6535 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁 → (𝑥𝑛) = (𝑥𝑁))
2928mpteq2dv 4667 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑁)))
3029oveq2d 6543 . . 3 (𝑛 = 𝑁 → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑁))))
31 id 22 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁𝑛 = 𝑁)
32 oveq1 6534 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑁 → (𝑛 − 1) = (𝑁 − 1))
3332oveq2d 6543 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁 → (𝑥↑(𝑛 − 1)) = (𝑥↑(𝑁 − 1)))
3431, 33oveq12d 6545 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 → (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1))) = (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))
3534mpteq2dv 4667 . . 3 (𝑛 = 𝑁 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
3630, 35eqeq12d 2624 . 2 (𝑛 = 𝑁 → ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑛))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑛 · (𝑥↑(𝑛 − 1)))) ↔ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))))
37 exp1 12686 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℂ → (𝑥↑1) = 𝑥)
3837mpteq2ia 4662 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 𝑥)
39 mptresid 5362 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℂ ↦ 𝑥) = ( I ↾ ℂ)
4038, 39eqtri 2631 . . . 4 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1)) = ( I ↾ ℂ)
4140oveq2i 6538 . . 3 (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1))) = (ℂ D ( I ↾ ℂ))
42 1m1e0 10939 . . . . . . . . . 10 (1 − 1) = 0
4342oveq2i 6538 . . . . . . . . 9 (𝑥↑(1 − 1)) = (𝑥↑0)
44 exp0 12684 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℂ → (𝑥↑0) = 1)
4543, 44syl5eq 2655 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℂ → (𝑥↑(1 − 1)) = 1)
4645oveq2d 6543 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℂ → (1 · (𝑥↑(1 − 1))) = (1 · 1))
47 1t1e1 11025 . . . . . . 7 (1 · 1) = 1
4846, 47syl6eq 2659 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℂ → (1 · (𝑥↑(1 − 1))) = 1)
4948mpteq2ia 4662 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥↑(1 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 1)
50 fconstmpt 5075 . . . . 5 (ℂ × {1}) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 1)
5149, 50eqtr4i 2634 . . . 4 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥↑(1 − 1)))) = (ℂ × {1})
52 dvid 23432 . . . 4 (ℂ D ( I ↾ ℂ)) = (ℂ × {1})
5351, 52eqtr4i 2634 . . 3 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥↑(1 − 1)))) = (ℂ D ( I ↾ ℂ))
5441, 53eqtr4i 2634 . 2 (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑1))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥↑(1 − 1))))
55 nncn 10878 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℂ)
5655adantr 479 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑘 ∈ ℂ)
57 ax-1cn 9851 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℂ
58 pncan 10139 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) − 1) = 𝑘)
5956, 57, 58sylancl 692 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) − 1) = 𝑘)
6059oveq2d 6543 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)) = (𝑥𝑘))
6160oveq2d 6543 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1))) = ((𝑘 + 1) · (𝑥𝑘)))
6257a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 1 ∈ ℂ)
63 id 22 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℂ → 𝑥 ∈ ℂ)
64 nnnn0 11149 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ0)
65 expcl 12698 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑘) ∈ ℂ)
6663, 64, 65syl2anr 493 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥𝑘) ∈ ℂ)
6756, 62, 66adddird 9922 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) · (𝑥𝑘)) = ((𝑘 · (𝑥𝑘)) + (1 · (𝑥𝑘))))
6866mulid2d 9915 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (1 · (𝑥𝑘)) = (𝑥𝑘))
6968oveq2d 6543 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 · (𝑥𝑘)) + (1 · (𝑥𝑘))) = ((𝑘 · (𝑥𝑘)) + (𝑥𝑘)))
7061, 67, 693eqtrd 2647 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1))) = ((𝑘 · (𝑥𝑘)) + (𝑥𝑘)))
7170mpteq2dva 4666 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 · (𝑥𝑘)) + (𝑥𝑘))))
72 cnex 9874 . . . . . . . 8 ℂ ∈ V
7372a1i 11 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℕ → ℂ ∈ V)
7456, 66mulcld 9917 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑘 · (𝑥𝑘)) ∈ ℂ)
75 nnm1nn0 11184 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 − 1) ∈ ℕ0)
76 expcl 12698 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (𝑘 − 1) ∈ ℕ0) → (𝑥↑(𝑘 − 1)) ∈ ℂ)
7763, 75, 76syl2anr 493 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥↑(𝑘 − 1)) ∈ ℂ)
7856, 77mulcld 9917 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))) ∈ ℂ)
79 simpr 475 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
80 eqidd 2610 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))))
8139eqcomi 2618 . . . . . . . . . 10 ( I ↾ ℂ) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 𝑥)
8281a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → ( I ↾ ℂ) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 𝑥))
8373, 78, 79, 80, 82offval2 6790 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))) · 𝑥)))
8456, 77, 79mulassd 9920 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))) · 𝑥) = (𝑘 · ((𝑥↑(𝑘 − 1)) · 𝑥)))
85 expm1t 12708 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥𝑘) = ((𝑥↑(𝑘 − 1)) · 𝑥))
8685ancoms 467 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥𝑘) = ((𝑥↑(𝑘 − 1)) · 𝑥))
8786oveq2d 6543 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑘 · (𝑥𝑘)) = (𝑘 · ((𝑥↑(𝑘 − 1)) · 𝑥)))
8884, 87eqtr4d 2646 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))) · 𝑥) = (𝑘 · (𝑥𝑘)))
8988mpteq2dva 4666 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))) · 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥𝑘))))
9083, 89eqtrd 2643 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥𝑘))))
9152, 50eqtri 2631 . . . . . . . . . 10 (ℂ D ( I ↾ ℂ)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 1)
9291a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → (ℂ D ( I ↾ ℂ)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ 1))
93 eqidd 2610 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))
9473, 62, 66, 92, 93offval2 6790 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥𝑘))))
9568mpteq2dva 4666 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 · (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))
9694, 95eqtrd 2643 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℕ → ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))
9773, 74, 66, 90, 96offval2 6790 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 · (𝑥𝑘)) + (𝑥𝑘))))
9871, 97eqtr4d 2646 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)))) = (((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))))
99 oveq1 6534 . . . . . . 7 ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) → ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)))
10099oveq1d 6542 . . . . . 6 ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) → (((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))) = (((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))))
101100eqcomd 2615 . . . . 5 ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) → (((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))) = (((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))))
10298, 101sylan9eq 2663 . . . 4 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)))) = (((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))))
103 cnelprrecn 9886 . . . . . 6 ℂ ∈ {ℝ, ℂ}
104103a1i 11 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → ℂ ∈ {ℝ, ℂ})
105 eqid 2609 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))
10666, 105fmptd 6277 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)):ℂ⟶ℂ)
107106adantr 479 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)):ℂ⟶ℂ)
108 f1oi 6071 . . . . . 6 ( I ↾ ℂ):ℂ–1-1-onto→ℂ
109 f1of 6035 . . . . . 6 (( I ↾ ℂ):ℂ–1-1-onto→ℂ → ( I ↾ ℂ):ℂ⟶ℂ)
110108, 109mp1i 13 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → ( I ↾ ℂ):ℂ⟶ℂ)
111 simpr 475 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))))
112111dmeqd 5235 . . . . . 6 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → dom (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = dom (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))))
113 eqid 2609 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))
11478, 113fmptd 6277 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))):ℂ⟶ℂ)
115114adantr 479 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))):ℂ⟶ℂ)
116 fdm 5950 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))):ℂ⟶ℂ → dom (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) = ℂ)
117115, 116syl 17 . . . . . 6 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → dom (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) = ℂ)
118112, 117eqtrd 2643 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → dom (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = ℂ)
119 1ex 9892 . . . . . . . . 9 1 ∈ V
120119fconst 5989 . . . . . . . 8 (ℂ × {1}):ℂ⟶{1}
12152feq1i 5935 . . . . . . . 8 ((ℂ D ( I ↾ ℂ)):ℂ⟶{1} ↔ (ℂ × {1}):ℂ⟶{1})
122120, 121mpbir 219 . . . . . . 7 (ℂ D ( I ↾ ℂ)):ℂ⟶{1}
123122fdmi 5951 . . . . . 6 dom (ℂ D ( I ↾ ℂ)) = ℂ
124123a1i 11 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → dom (ℂ D ( I ↾ ℂ)) = ℂ)
125104, 107, 110, 118, 124dvmulf 23457 . . . 4 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (ℂ D ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ))) = (((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 + ((ℂ D ( I ↾ ℂ)) ∘𝑓 · (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)))))
12673, 66, 79, 93, 82offval2 6790 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑥𝑘) · 𝑥)))
127 expp1 12687 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑥↑(𝑘 + 1)) = ((𝑥𝑘) · 𝑥))
12863, 64, 127syl2anr 493 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥↑(𝑘 + 1)) = ((𝑥𝑘) · 𝑥))
129128mpteq2dva 4666 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑥𝑘) · 𝑥)))
130126, 129eqtr4d 2646 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1))))
131130oveq2d 6543 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ → (ℂ D ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ))) = (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1)))))
132131adantr 479 . . . 4 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (ℂ D ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘)) ∘𝑓 · ( I ↾ ℂ))) = (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1)))))
133102, 125, 1323eqtr2rd 2650 . . 3 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1))))) → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1)))))
134133ex 448 . 2 (𝑘 ∈ ℕ → ((ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑘))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑘 · (𝑥↑(𝑘 − 1)))) → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑(𝑘 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑘 + 1) · (𝑥↑((𝑘 + 1) − 1))))))
1359, 18, 27, 36, 54, 134nnind 10888 1 (𝑁 ∈ ℕ → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  Vcvv 3172  {csn 4124  {cpr 4126  cmpt 4637   I cid 4938   × cxp 5026  dom cdm 5028  cres 5030  wf 5786  1-1-ontowf1o 5789  (class class class)co 6527  𝑓 cof 6771  cc 9791  cr 9792  0cc0 9793  1c1 9794   + caddc 9796   · cmul 9798  cmin 10118  cn 10870  0cn0 11142  cexp 12680   D cdv 23378
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6825  ax-inf2 8399  ax-cnex 9849  ax-resscn 9850  ax-1cn 9851  ax-icn 9852  ax-addcl 9853  ax-addrcl 9854  ax-mulcl 9855  ax-mulrcl 9856  ax-mulcom 9857  ax-addass 9858  ax-mulass 9859  ax-distr 9860  ax-i2m1 9861  ax-1ne0 9862  ax-1rid 9863  ax-rnegex 9864  ax-rrecex 9865  ax-cnre 9866  ax-pre-lttri 9867  ax-pre-lttrn 9868  ax-pre-ltadd 9869  ax-pre-mulgt0 9870  ax-pre-sup 9871  ax-addf 9872  ax-mulf 9873
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-iin 4452  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6773  df-om 6936  df-1st 7037  df-2nd 7038  df-supp 7161  df-wrecs 7272  df-recs 7333  df-rdg 7371  df-1o 7425  df-2o 7426  df-oadd 7429  df-er 7607  df-map 7724  df-pm 7725  df-ixp 7773  df-en 7820  df-dom 7821  df-sdom 7822  df-fin 7823  df-fsupp 8137  df-fi 8178  df-sup 8209  df-inf 8210  df-oi 8276  df-card 8626  df-cda 8851  df-pnf 9933  df-mnf 9934  df-xr 9935  df-ltxr 9936  df-le 9937  df-sub 10120  df-neg 10121  df-div 10537  df-nn 10871  df-2 10929  df-3 10930  df-4 10931  df-5 10932  df-6 10933  df-7 10934  df-8 10935  df-9 10936  df-n0 11143  df-z 11214  df-dec 11329  df-uz 11523  df-q 11624  df-rp 11668  df-xneg 11781  df-xadd 11782  df-xmul 11783  df-icc 12012  df-fz 12156  df-fzo 12293  df-seq 12622  df-exp 12681  df-hash 12938  df-cj 13636  df-re 13637  df-im 13638  df-sqrt 13772  df-abs 13773  df-struct 15646  df-ndx 15647  df-slot 15648  df-base 15649  df-sets 15650  df-ress 15651  df-plusg 15730  df-mulr 15731  df-starv 15732  df-sca 15733  df-vsca 15734  df-ip 15735  df-tset 15736  df-ple 15737  df-ds 15740  df-unif 15741  df-hom 15742  df-cco 15743  df-rest 15855  df-topn 15856  df-0g 15874  df-gsum 15875  df-topgen 15876  df-pt 15877  df-prds 15880  df-xrs 15934  df-qtop 15939  df-imas 15940  df-xps 15942  df-mre 16018  df-mrc 16019  df-acs 16021  df-mgm 17014  df-sgrp 17056  df-mnd 17067  df-submnd 17108  df-mulg 17313  df-cntz 17522  df-cmn 17967  df-psmet 19508  df-xmet 19509  df-met 19510  df-bl 19511  df-mopn 19512  df-fbas 19513  df-fg 19514  df-cnfld 19517  df-top 20469  df-bases 20470  df-topon 20471  df-topsp 20472  df-cld 20581  df-ntr 20582  df-cls 20583  df-nei 20660  df-lp 20698  df-perf 20699  df-cn 20789  df-cnp 20790  df-haus 20877  df-tx 21123  df-hmeo 21316  df-fil 21408  df-fm 21500  df-flim 21501  df-flf 21502  df-xms 21883  df-ms 21884  df-tms 21885  df-cncf 22437  df-limc 23381  df-dv 23382
This theorem is referenced by:  dvexp2  23468  dvexp3  23490  taylthlem2  23877  advlogexp  24146  logdivsum  24967  log2sumbnd  24978  dvasin  32490  areacirclem1  32494  itgpowd  36643  lhe4.4ex1a  37374  dvsinexp  38622  dvxpaek  38654
  Copyright terms: Public domain W3C validator