Theorem expcnfg 40141

Description: If 𝐹 is a complex continuous function and N is a fixed number, then F^N is continuous too. A generalization of expcncf 22772. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
expcnfg.1	⊢ Ⅎ𝑥𝐹
expcnfg.2	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ))
expcnfg.3	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)

Assertion

Ref	Expression
expcnfg	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) ∈ (𝐴–cn→ℂ))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑁   𝜑,𝑥

Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem expcnfg

Dummy variable 𝑡 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfcv 2793	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑡((𝐹‘𝑥)↑𝑁)
2		expcnfg.1	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥𝐹
3		nfcv 2793	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥𝑡
4	2, 3	nffv 6236	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥(𝐹‘𝑡)
5		nfcv 2793	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥↑
6		nfcv 2793	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥𝑁
7	4, 5, 6	nfov 6716	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥((𝐹‘𝑡)↑𝑁)
8		fveq2 6229	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑡))
9	8	oveq1d 6705	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → ((𝐹‘𝑥)↑𝑁) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
10	1, 7, 9	cbvmpt 4782	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
11		expcnfg.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ))
12		cncff 22743	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
14	13	ffvelrnda 6399	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑡) ∈ ℂ)
15		expcnfg.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
16	15	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → 𝑁 ∈ ℕ0)
17	14, 16	expcld 13048	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑡)↑𝑁) ∈ ℂ)
18		oveq1 6697	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑡) → (𝑥↑𝑁) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
19		eqid 2651	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))
20	4, 7, 18, 19	fvmptf 6340	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹‘𝑡) ∈ ℂ ∧ ((𝐹‘𝑡)↑𝑁) ∈ ℂ) → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡)) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
21	14, 17, 20	syl2anc 694	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡)) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
22	21	eqcomd 2657	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑡)↑𝑁) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡)))
23	22	mpteq2dva 4777	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑡)↑𝑁)) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
24	10, 23	syl5eq 2697	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
25		simpr 476	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
26	15	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
27	25, 26	expcld 13048	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥↑𝑁) ∈ ℂ)
28	27, 19	fmptd 6425	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)):ℂ⟶ℂ)
29		fcompt 6440	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)):ℂ⟶ℂ ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
30	28, 13, 29	syl2anc 694	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
31	24, 30	eqtr4d 2688	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹))
32		expcncf 22772	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
33	15, 32	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
34	11, 33	cncfco 22757	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹) ∈ (𝐴–cn→ℂ))
35	31, 34	eqeltrd 2730	1 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) ∈ (𝐴–cn→ℂ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  Ⅎwnfc 2780   ↦ cmpt 4762   ∘ ccom 5147  ⟶wf 5922  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  ℂcc 9972  ℕ₀cn0 11330  ↑cexp 12900  –cn→ccncf 22726

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-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-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-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728

This theorem is referenced by:  ibliccsinexp  40484  itgsinexplem1  40487  itgsinexp  40488