MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvexp3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvexp3 23786
Description: Derivative of an exponential of integer exponent. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
dvexp3 (𝑁 ∈ ℤ → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
Distinct variable group:   𝑥,𝑁

Proof of Theorem dvexp3
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elznn0nn 11429 . 2 (𝑁 ∈ ℤ ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)))
2 cnelprrecn 10067 . . . . . 6 ℂ ∈ {ℝ, ℂ}
32a1i 11 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → ℂ ∈ {ℝ, ℂ})
4 expcl 12918 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑁) ∈ ℂ)
54ancoms 468 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥𝑁) ∈ ℂ)
6 c0ex 10072 . . . . . . 7 0 ∈ V
7 ovex 6718 . . . . . . 7 (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))) ∈ V
86, 7ifex 4189 . . . . . 6 if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))) ∈ V
98a1i 11 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℂ) → if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))) ∈ V)
10 dvexp2 23762 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))))
11 difssd 3771 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℂ ∖ {0}) ⊆ ℂ)
12 eqid 2651 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
1312cnfldtop 22634 . . . . . . 7 (TopOpen‘ℂfld) ∈ Top
1412cnfldtopon 22633 . . . . . . . . 9 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
1514toponunii 20769 . . . . . . . 8 ℂ = (TopOpen‘ℂfld)
1615restid 16141 . . . . . . 7 ((TopOpen‘ℂfld) ∈ Top → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ) = (TopOpen‘ℂfld))
1713, 16ax-mp 5 . . . . . 6 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ) = (TopOpen‘ℂfld)
1817eqcomi 2660 . . . . 5 (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
1912cnfldhaus 22635 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) ∈ Haus
20 0cn 10070 . . . . . . . 8 0 ∈ ℂ
2115sncld 21223 . . . . . . . 8 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ Haus ∧ 0 ∈ ℂ) → {0} ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)))
2219, 20, 21mp2an 708 . . . . . . 7 {0} ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
2315cldopn 20883 . . . . . . 7 ({0} ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)) → (ℂ ∖ {0}) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
2422, 23ax-mp 5 . . . . . 6 (ℂ ∖ {0}) ∈ (TopOpen‘ℂfld)
2524a1i 11 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℂ ∖ {0}) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
263, 5, 9, 10, 11, 18, 12, 25dvmptres 23771 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))))
27 ifid 4158 . . . . . 6 if(𝑁 = 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))), (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))) = (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))
28 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑁 = 0 → 𝑁 = 0)
29 oveq1 6697 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = 0 → (𝑁 − 1) = (0 − 1))
3029oveq2d 6706 . . . . . . . . 9 (𝑁 = 0 → (𝑥↑(𝑁 − 1)) = (𝑥↑(0 − 1)))
3128, 30oveq12d 6708 . . . . . . . 8 (𝑁 = 0 → (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))) = (0 · (𝑥↑(0 − 1))))
32 eldifsn 4350 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0))
33 0z 11426 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℤ
34 peano2zm 11458 . . . . . . . . . . . . 13 (0 ∈ ℤ → (0 − 1) ∈ ℤ)
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (0 − 1) ∈ ℤ
36 expclz 12925 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0 ∧ (0 − 1) ∈ ℤ) → (𝑥↑(0 − 1)) ∈ ℂ)
3735, 36mp3an3 1453 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑥↑(0 − 1)) ∈ ℂ)
3832, 37sylbi 207 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) → (𝑥↑(0 − 1)) ∈ ℂ)
3938adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑(0 − 1)) ∈ ℂ)
4039mul02d 10272 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (0 · (𝑥↑(0 − 1))) = 0)
4131, 40sylan9eqr 2707 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) ∧ 𝑁 = 0) → (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))) = 0)
4241ifeq1da 4149 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → if(𝑁 = 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))), (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))) = if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
4327, 42syl5eqr 2699 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))) = if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
4443mpteq2dva 4777 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ if(𝑁 = 0, 0, (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))))
4526, 44eqtr4d 2688 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
46 eldifi 3765 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) → 𝑥 ∈ ℂ)
4746adantl 481 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝑥 ∈ ℂ)
48 simpll 805 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝑁 ∈ ℝ)
4948recnd 10106 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝑁 ∈ ℂ)
50 nnnn0 11337 . . . . . . . 8 (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℕ0)
5150ad2antlr 763 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → -𝑁 ∈ ℕ0)
52 expneg2 12909 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ∧ -𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑁) = (1 / (𝑥↑-𝑁)))
5347, 49, 51, 52syl3anc 1366 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥𝑁) = (1 / (𝑥↑-𝑁)))
5453mpteq2dva 4777 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁)) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (1 / (𝑥↑-𝑁))))
5554oveq2d 6706 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (1 / (𝑥↑-𝑁)))))
562a1i 11 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → ℂ ∈ {ℝ, ℂ})
57 eldifsni 4353 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) → 𝑥 ≠ 0)
5857adantl 481 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝑥 ≠ 0)
59 nnz 11437 . . . . . . . 8 (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℤ)
6059ad2antlr 763 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → -𝑁 ∈ ℤ)
6147, 58, 60expclzd 13053 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑-𝑁) ∈ ℂ)
6247, 58, 60expne0d 13054 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑-𝑁) ≠ 0)
63 eldifsn 4350 . . . . . 6 ((𝑥↑-𝑁) ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ ((𝑥↑-𝑁) ∈ ℂ ∧ (𝑥↑-𝑁) ≠ 0))
6461, 62, 63sylanbrc 699 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑-𝑁) ∈ (ℂ ∖ {0}))
65 ovex 6718 . . . . . 6 (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))) ∈ V
6665a1i 11 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))) ∈ V)
67 simpr 476 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}))
68 eldifsn 4350 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ≠ 0))
6967, 68sylib 208 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ≠ 0))
70 reccl 10730 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ≠ 0) → (1 / 𝑦) ∈ ℂ)
7169, 70syl 17 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (1 / 𝑦) ∈ ℂ)
72 negex 10317 . . . . . 6 -(1 / (𝑦↑2)) ∈ V
7372a1i 11 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0})) → -(1 / (𝑦↑2)) ∈ V)
74 simpr 476 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
7550ad2antlr 763 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → -𝑁 ∈ ℕ0)
7674, 75expcld 13048 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥↑-𝑁) ∈ ℂ)
7765a1i 11 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))) ∈ V)
78 dvexp 23761 . . . . . . 7 (-𝑁 ∈ ℕ → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑-𝑁))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))))
7978adantl 481 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ D (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑-𝑁))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))))
80 difssd 3771 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ ∖ {0}) ⊆ ℂ)
8124a1i 11 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ ∖ {0}) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
8256, 76, 77, 79, 80, 18, 12, 81dvmptres 23771 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥↑-𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))))
83 ax-1cn 10032 . . . . . 6 1 ∈ ℂ
84 dvrec 23763 . . . . . 6 (1 ∈ ℂ → (ℂ D (𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (1 / 𝑦))) = (𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ -(1 / (𝑦↑2))))
8583, 84mp1i 13 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ D (𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (1 / 𝑦))) = (𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ -(1 / (𝑦↑2))))
86 oveq2 6698 . . . . 5 (𝑦 = (𝑥↑-𝑁) → (1 / 𝑦) = (1 / (𝑥↑-𝑁)))
87 oveq1 6697 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝑥↑-𝑁) → (𝑦↑2) = ((𝑥↑-𝑁)↑2))
8887oveq2d 6706 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑥↑-𝑁) → (1 / (𝑦↑2)) = (1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)))
8988negeqd 10313 . . . . 5 (𝑦 = (𝑥↑-𝑁) → -(1 / (𝑦↑2)) = -(1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)))
9056, 56, 64, 66, 71, 73, 82, 85, 86, 89dvmptco 23780 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (1 / (𝑥↑-𝑁)))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (-(1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)) · (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))))))
91 2z 11447 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℤ
9291a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 2 ∈ ℤ)
93 expmulz 12946 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0) ∧ (-𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ)) → (𝑥↑(-𝑁 · 2)) = ((𝑥↑-𝑁)↑2))
9447, 58, 60, 92, 93syl22anc 1367 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑(-𝑁 · 2)) = ((𝑥↑-𝑁)↑2))
9594eqcomd 2657 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((𝑥↑-𝑁)↑2) = (𝑥↑(-𝑁 · 2)))
9695oveq2d 6706 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)) = (1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))))
9796negeqd 10313 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → -(1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)) = -(1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))))
98 peano2zm 11458 . . . . . . . . . 10 (-𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 − 1) ∈ ℤ)
9960, 98syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 − 1) ∈ ℤ)
10047, 58, 99expclzd 13053 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑(-𝑁 − 1)) ∈ ℂ)
10149, 100mulneg1d 10521 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))) = -(𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))))
10297, 101oveq12d 6708 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-(1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)) · (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))) = (-(1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · -(𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))))
103 zmulcl 11464 . . . . . . . . . 10 ((-𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ) → (-𝑁 · 2) ∈ ℤ)
10460, 91, 103sylancl 695 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 · 2) ∈ ℤ)
10547, 58, 104expclzd 13053 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑(-𝑁 · 2)) ∈ ℂ)
10647, 58, 104expne0d 13054 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑(-𝑁 · 2)) ≠ 0)
107105, 106reccld 10832 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) ∈ ℂ)
10849, 100mulcld 10098 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))) ∈ ℂ)
109107, 108mul2negd 10523 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-(1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · -(𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))) = ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))))
110107, 49, 100mul12d 10283 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))) = (𝑁 · ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))))
11147, 58, 104, 99expsubd 13059 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑((-𝑁 − 1) − (-𝑁 · 2))) = ((𝑥↑(-𝑁 − 1)) / (𝑥↑(-𝑁 · 2))))
112 nncn 11066 . . . . . . . . . . . . 13 (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℂ)
113112ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → -𝑁 ∈ ℂ)
11483a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 1 ∈ ℂ)
115104zcnd 11521 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 · 2) ∈ ℂ)
116113, 114, 115sub32d 10462 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((-𝑁 − 1) − (-𝑁 · 2)) = ((-𝑁 − (-𝑁 · 2)) − 1))
117113times2d 11314 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 · 2) = (-𝑁 + -𝑁))
118113, 49negsubd 10436 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 + -𝑁) = (-𝑁𝑁))
119117, 118eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 · 2) = (-𝑁𝑁))
120119oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 − (-𝑁 · 2)) = (-𝑁 − (-𝑁𝑁)))
121113, 49nncand 10435 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 − (-𝑁𝑁)) = 𝑁)
122120, 121eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-𝑁 − (-𝑁 · 2)) = 𝑁)
123122oveq1d 6705 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((-𝑁 − (-𝑁 · 2)) − 1) = (𝑁 − 1))
124116, 123eqtrd 2685 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((-𝑁 − 1) − (-𝑁 · 2)) = (𝑁 − 1))
125124oveq2d 6706 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑥↑((-𝑁 − 1) − (-𝑁 · 2))) = (𝑥↑(𝑁 − 1)))
126100, 105, 106divrec2d 10843 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((𝑥↑(-𝑁 − 1)) / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) = ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑥↑(-𝑁 − 1))))
127111, 125, 1263eqtr3rd 2694 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑥↑(-𝑁 − 1))) = (𝑥↑(𝑁 − 1)))
128127oveq2d 6706 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝑁 · ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))) = (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))
129110, 128eqtrd 2685 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((1 / (𝑥↑(-𝑁 · 2))) · (𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))) = (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))
130102, 109, 1293eqtrd 2689 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (-(1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)) · (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1)))) = (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1))))
131130mpteq2dva 4777 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (-(1 / ((𝑥↑-𝑁)↑2)) · (-𝑁 · (𝑥↑(-𝑁 − 1))))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
13255, 90, 1313eqtrd 2689 . . 3 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
13345, 132jaoi 393 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
1341, 133sylbi 207 1 (𝑁 ∈ ℤ → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑥𝑁))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (𝑁 · (𝑥↑(𝑁 − 1)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wo 382  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  Vcvv 3231  cdif 3604  ifcif 4119  {csn 4210  {cpr 4212  cmpt 4762  cfv 5926  (class class class)co 6690  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979  cmin 10304  -cneg 10305   / cdiv 10722  cn 11058  2c2 11108  0cn0 11330  cz 11415  cexp 12900  t crest 16128  TopOpenctopn 16129  fldccnfld 19794  Topctop 20746  Clsdccld 20868  Hauscha 21160   D cdv 23672
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-mulg 17588  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-lp 20988  df-perf 20989  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-t1 21166  df-haus 21167  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-fm 21789  df-flim 21790  df-flf 21791  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-limc 23675  df-dv 23676
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator