MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvlog2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvlog2 24619
Description: The derivative of the complex logarithm function on the open unit ball centered at 1, a sometimes easier region to work with than the ℂ ∖ (-∞, 0] of dvlog 24617. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Mar-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
dvlog2.s 𝑆 = (1(ball‘(abs ∘ − ))1)
Assertion
Ref Expression
dvlog2 (ℂ D (log ↾ 𝑆)) = (𝑥𝑆 ↦ (1 / 𝑥))
Distinct variable group:   𝑥,𝑆

Proof of Theorem dvlog2
StepHypRef Expression
1 ssid 3765 . . . 4 ℂ ⊆ ℂ
2 logf1o 24531 . . . . . . 7 log:(ℂ ∖ {0})–1-1-onto→ran log
3 f1of 6299 . . . . . . 7 (log:(ℂ ∖ {0})–1-1-onto→ran log → log:(ℂ ∖ {0})⟶ran log)
42, 3ax-mp 5 . . . . . 6 log:(ℂ ∖ {0})⟶ran log
5 logrncn 24529 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ran log → 𝑥 ∈ ℂ)
65ssriv 3748 . . . . . 6 ran log ⊆ ℂ
7 fss 6217 . . . . . 6 ((log:(ℂ ∖ {0})⟶ran log ∧ ran log ⊆ ℂ) → log:(ℂ ∖ {0})⟶ℂ)
84, 6, 7mp2an 710 . . . . 5 log:(ℂ ∖ {0})⟶ℂ
9 eqid 2760 . . . . . 6 (ℂ ∖ (-∞(,]0)) = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
109logdmss 24608 . . . . 5 (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ⊆ (ℂ ∖ {0})
11 fssres 6231 . . . . 5 ((log:(ℂ ∖ {0})⟶ℂ ∧ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ⊆ (ℂ ∖ {0})) → (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))):(ℂ ∖ (-∞(,]0))⟶ℂ)
128, 10, 11mp2an 710 . . . 4 (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))):(ℂ ∖ (-∞(,]0))⟶ℂ
13 difss 3880 . . . 4 (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ⊆ ℂ
14 dvlog2.s . . . . 5 𝑆 = (1(ball‘(abs ∘ − ))1)
15 cnxmet 22797 . . . . . 6 (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
16 ax-1cn 10206 . . . . . 6 1 ∈ ℂ
17 1rp 12049 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ+
18 rpxr 12053 . . . . . . 7 (1 ∈ ℝ+ → 1 ∈ ℝ*)
1917, 18ax-mp 5 . . . . . 6 1 ∈ ℝ*
20 blssm 22444 . . . . . 6 (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℝ*) → (1(ball‘(abs ∘ − ))1) ⊆ ℂ)
2115, 16, 19, 20mp3an 1573 . . . . 5 (1(ball‘(abs ∘ − ))1) ⊆ ℂ
2214, 21eqsstri 3776 . . . 4 𝑆 ⊆ ℂ
23 eqid 2760 . . . . 5 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
2423cnfldtop 22808 . . . . . . 7 (TopOpen‘ℂfld) ∈ Top
2523cnfldtopon 22807 . . . . . . . . 9 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
2625toponunii 20943 . . . . . . . 8 ℂ = (TopOpen‘ℂfld)
2726restid 16316 . . . . . . 7 ((TopOpen‘ℂfld) ∈ Top → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ) = (TopOpen‘ℂfld))
2824, 27ax-mp 5 . . . . . 6 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ) = (TopOpen‘ℂfld)
2928eqcomi 2769 . . . . 5 (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
3023, 29dvres 23894 . . . 4 (((ℂ ⊆ ℂ ∧ (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))):(ℂ ∖ (-∞(,]0))⟶ℂ) ∧ ((ℂ ∖ (-∞(,]0)) ⊆ ℂ ∧ 𝑆 ⊆ ℂ)) → (ℂ D ((log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))) ↾ 𝑆)) = ((ℂ D (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0)))) ↾ ((int‘(TopOpen‘ℂfld))‘𝑆)))
311, 12, 13, 22, 30mp4an 711 . . 3 (ℂ D ((log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))) ↾ 𝑆)) = ((ℂ D (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0)))) ↾ ((int‘(TopOpen‘ℂfld))‘𝑆))
3214dvlog2lem 24618 . . . . 5 𝑆 ⊆ (ℂ ∖ (-∞(,]0))
33 resabs1 5585 . . . . 5 (𝑆 ⊆ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) → ((log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))) ↾ 𝑆) = (log ↾ 𝑆))
3432, 33ax-mp 5 . . . 4 ((log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))) ↾ 𝑆) = (log ↾ 𝑆)
3534oveq2i 6825 . . 3 (ℂ D ((log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0))) ↾ 𝑆)) = (ℂ D (log ↾ 𝑆))
369dvlog 24617 . . . 4 (ℂ D (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0)))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ↦ (1 / 𝑥))
3723cnfldtopn 22806 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
3837blopn 22526 . . . . . . 7 (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℝ*) → (1(ball‘(abs ∘ − ))1) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
3915, 16, 19, 38mp3an 1573 . . . . . 6 (1(ball‘(abs ∘ − ))1) ∈ (TopOpen‘ℂfld)
4014, 39eqeltri 2835 . . . . 5 𝑆 ∈ (TopOpen‘ℂfld)
41 isopn3i 21108 . . . . 5 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ (TopOpen‘ℂfld)) → ((int‘(TopOpen‘ℂfld))‘𝑆) = 𝑆)
4224, 40, 41mp2an 710 . . . 4 ((int‘(TopOpen‘ℂfld))‘𝑆) = 𝑆
4336, 42reseq12i 5549 . . 3 ((ℂ D (log ↾ (ℂ ∖ (-∞(,]0)))) ↾ ((int‘(TopOpen‘ℂfld))‘𝑆)) = ((𝑥 ∈ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ↦ (1 / 𝑥)) ↾ 𝑆)
4431, 35, 433eqtr3i 2790 . 2 (ℂ D (log ↾ 𝑆)) = ((𝑥 ∈ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ↦ (1 / 𝑥)) ↾ 𝑆)
45 resmpt 5607 . . 3 (𝑆 ⊆ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) → ((𝑥 ∈ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ↦ (1 / 𝑥)) ↾ 𝑆) = (𝑥𝑆 ↦ (1 / 𝑥)))
4632, 45ax-mp 5 . 2 ((𝑥 ∈ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ↦ (1 / 𝑥)) ↾ 𝑆) = (𝑥𝑆 ↦ (1 / 𝑥))
4744, 46eqtri 2782 1 (ℂ D (log ↾ 𝑆)) = (𝑥𝑆 ↦ (1 / 𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1632  wcel 2139  cdif 3712  wss 3715  {csn 4321  cmpt 4881  ran crn 5267  cres 5268  ccom 5270  wf 6045  1-1-ontowf1o 6048  cfv 6049  (class class class)co 6814  cc 10146  0cc0 10148  1c1 10149  -∞cmnf 10284  *cxr 10285  cmin 10478   / cdiv 10896  +crp 12045  (,]cioc 12389  abscabs 14193  t crest 16303  TopOpenctopn 16304  ∞Metcxmt 19953  ballcbl 19955  fldccnfld 19968  Topctop 20920  intcnt 21043   D cdv 23846  logclog 24521
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-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-inf2 8713  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226  ax-addf 10227  ax-mulf 10228
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  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-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  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-se 5226  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-isom 6058  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-of 7063  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-supp 7465  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-2o 7731  df-oadd 7734  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-ixp 8077  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-fsupp 8443  df-fi 8484  df-sup 8515  df-inf 8516  df-oi 8582  df-card 8975  df-cda 9202  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-5 11294  df-6 11295  df-7 11296  df-8 11297  df-9 11298  df-n0 11505  df-z 11590  df-dec 11706  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xneg 12159  df-xadd 12160  df-xmul 12161  df-ioo 12392  df-ioc 12393  df-ico 12394  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-fl 12807  df-mod 12883  df-seq 13016  df-exp 13075  df-fac 13275  df-bc 13304  df-hash 13332  df-shft 14026  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-limsup 14421  df-clim 14438  df-rlim 14439  df-sum 14636  df-ef 15017  df-sin 15019  df-cos 15020  df-tan 15021  df-pi 15022  df-struct 16081  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-sets 16086  df-ress 16087  df-plusg 16176  df-mulr 16177  df-starv 16178  df-sca 16179  df-vsca 16180  df-ip 16181  df-tset 16182  df-ple 16183  df-ds 16186  df-unif 16187  df-hom 16188  df-cco 16189  df-rest 16305  df-topn 16306  df-0g 16324  df-gsum 16325  df-topgen 16326  df-pt 16327  df-prds 16330  df-xrs 16384  df-qtop 16389  df-imas 16390  df-xps 16392  df-mre 16468  df-mrc 16469  df-acs 16471  df-mgm 17463  df-sgrp 17505  df-mnd 17516  df-submnd 17557  df-mulg 17762  df-cntz 17970  df-cmn 18415  df-psmet 19960  df-xmet 19961  df-met 19962  df-bl 19963  df-mopn 19964  df-fbas 19965  df-fg 19966  df-cnfld 19969  df-top 20921  df-topon 20938  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-cld 21045  df-ntr 21046  df-cls 21047  df-nei 21124  df-lp 21162  df-perf 21163  df-cn 21253  df-cnp 21254  df-haus 21341  df-cmp 21412  df-tx 21587  df-hmeo 21780  df-fil 21871  df-fm 21963  df-flim 21964  df-flf 21965  df-xms 22346  df-ms 22347  df-tms 22348  df-cncf 22902  df-limc 23849  df-dv 23850  df-log 24523
This theorem is referenced by:  logtayl  24626  efrlim  24916
  Copyright terms: Public domain W3C validator