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Theorem efcj 11636
Description: The exponential of a complex conjugate. Equation 3 of [Gleason] p. 308. (Contributed by NM, 29-Apr-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Apr-2014.)
Assertion
Ref Expression
efcj  |-  ( A  e.  CC  ->  ( exp `  ( * `  A ) )  =  ( * `  ( exp `  A ) ) )

Proof of Theorem efcj
Dummy variables  j  k  m  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cjcl 10812 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  (
* `  A )  e.  CC )
2 eqid 2170 . . . 4  |-  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  =  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( * `  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) )
32efcvg 11629 . . 3  |-  ( ( * `  A )  e.  CC  ->  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `
 A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) )  ~~>  ( exp `  ( * `  A
) ) )
41, 3syl 14 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `
 A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) )  ~~>  ( exp `  ( * `  A
) ) )
5 nn0uz 9521 . . 3  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
6 eqid 2170 . . . 4  |-  ( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  =  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( A ^ n )  / 
( ! `  n
) ) )
76efcvg 11629 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) )  ~~>  ( exp `  A ) )
8 seqex 10403 . . . 4  |-  seq 0
(  +  ,  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) )  e.  _V
98a1i 9 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `
 A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) )  e. 
_V )
10 0zd 9224 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  0  e.  ZZ )
116eftvalcn 11620 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( A ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k )  =  ( ( A ^ k
)  /  ( ! `
 k ) ) )
12 eftcl 11617 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( A ^
k )  /  ( ! `  k )
)  e.  CC )
1311, 12eqeltrd 2247 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( A ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k )  e.  CC )
145, 10, 13serf 10430 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) ) : NN0 --> CC )
1514ffvelrnda 5631 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  -> 
(  seq 0 (  +  ,  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( A ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) ) `
 j )  e.  CC )
16 addcl 7899 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  CC  /\  m  e.  CC )  ->  ( k  +  m
)  e.  CC )
1716adantl 275 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  ( k  e.  CC  /\  m  e.  CC ) )  ->  ( k  +  m )  e.  CC )
18 simpl 108 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  ->  A  e.  CC )
19 elnn0uz 9524 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  NN0  <->  k  e.  (
ZZ>= `  0 ) )
2019biimpri 132 . . . . . 6  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  0
)  ->  k  e.  NN0 )
2118, 20, 13syl2an 287 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k )  e.  CC )
22 simpr 109 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  -> 
j  e.  NN0 )
2322, 5eleqtrdi 2263 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  -> 
j  e.  ( ZZ>= ` 
0 ) )
24 cjadd 10848 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  CC  /\  m  e.  CC )  ->  ( * `  (
k  +  m ) )  =  ( ( * `  k )  +  ( * `  m ) ) )
2524adantl 275 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  ( k  e.  CC  /\  m  e.  CC ) )  ->  ( * `  ( k  +  m
) )  =  ( ( * `  k
)  +  ( * `
 m ) ) )
26 expcl 10494 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( A ^ k
)  e.  CC )
27 faccl 10669 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  NN0  ->  ( ! `
 k )  e.  NN )
2827adantl 275 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ! `  k
)  e.  NN )
2928nncnd 8892 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ! `  k
)  e.  CC )
3028nnap0d 8924 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ! `  k
) #  0 )
3126, 29, 30cjdivapd 10932 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( * `  (
( A ^ k
)  /  ( ! `
 k ) ) )  =  ( ( * `  ( A ^ k ) )  /  ( * `  ( ! `  k ) ) ) )
32 cjexp 10857 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( * `  ( A ^ k ) )  =  ( ( * `
 A ) ^
k ) )
3328nnred 8891 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ! `  k
)  e.  RR )
3433cjred 10935 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( * `  ( ! `  k )
)  =  ( ! `
 k ) )
3532, 34oveq12d 5871 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( * `  ( A ^ k ) )  /  ( * `
 ( ! `  k ) ) )  =  ( ( ( * `  A ) ^ k )  / 
( ! `  k
) ) )
3631, 35eqtrd 2203 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( * `  (
( A ^ k
)  /  ( ! `
 k ) ) )  =  ( ( ( * `  A
) ^ k )  /  ( ! `  k ) ) )
3711fveq2d 5500 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( * `  (
( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) )  =  ( * `  ( ( A ^ k )  /  ( ! `  k ) ) ) )
382eftvalcn 11620 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( * `  A
)  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( * `  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k )  =  ( ( ( * `  A ) ^ k
)  /  ( ! `
 k ) ) )
391, 38sylan 281 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( * `  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k )  =  ( ( ( * `  A ) ^ k
)  /  ( ! `
 k ) ) )
4036, 37, 393eqtr4d 2213 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( * `  (
( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) )  =  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `
 A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) )
4118, 20, 40syl2an 287 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( * `  ( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( A ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) )  =  ( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( * `  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) )
4220adantl 275 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  k  e.  NN0 )
431ad2antrr 485 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( * `  A )  e.  CC )
4443, 42expcld 10609 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ( * `
 A ) ^
k )  e.  CC )
4518, 20, 29syl2an 287 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ! `  k )  e.  CC )
4618, 20, 30syl2an 287 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ! `  k ) #  0 )
4744, 45, 46divclapd 8707 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ( ( * `  A ) ^ k )  / 
( ! `  k
) )  e.  CC )
48 oveq2 5861 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  k  ->  (
( * `  A
) ^ n )  =  ( ( * `
 A ) ^
k ) )
49 fveq2 5496 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  k  ->  ( ! `  n )  =  ( ! `  k ) )
5048, 49oveq12d 5871 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  k  ->  (
( ( * `  A ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) )  =  ( ( ( * `  A ) ^ k )  / 
( ! `  k
) ) )
5150, 2fvmptg 5572 . . . . . . 7  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  ( ( ( * `
 A ) ^
k )  /  ( ! `  k )
)  e.  CC )  ->  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k )  =  ( ( ( * `
 A ) ^
k )  /  ( ! `  k )
) )
5242, 47, 51syl2anc 409 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k )  =  ( ( ( * `
 A ) ^
k )  /  ( ! `  k )
) )
5352, 47eqeltrd 2247 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( ZZ>=
`  0 ) )  ->  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k )  e.  CC )
5417, 21, 23, 25, 41, 53, 17seq3homo 10466 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  -> 
( * `  (  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) ) `  j ) )  =  (  seq 0 (  +  ,  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) ) `  j ) )
5554eqcomd 2176 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  -> 
(  seq 0 (  +  ,  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( * `  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) ) `
 j )  =  ( * `  (  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( A ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) ) `  j ) ) )
565, 7, 9, 10, 15, 55climcj 11284 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  seq 0 (  +  , 
( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `
 A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) )  ~~>  ( * `
 ( exp `  A
) ) )
57 climuni 11256 . 2  |-  ( (  seq 0 (  +  ,  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( * `  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) )  ~~>  ( exp `  (
* `  A )
)  /\  seq 0
(  +  ,  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( * `  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) )  ~~>  ( * `  ( exp `  A ) ) )  ->  ( exp `  ( * `  A ) )  =  ( * `  ( exp `  A ) ) )
584, 56, 57syl2anc 409 1  |-  ( A  e.  CC  ->  ( exp `  ( * `  A ) )  =  ( * `  ( exp `  A ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    = wceq 1348    e. wcel 2141   _Vcvv 2730   class class class wbr 3989    |-> cmpt 4050   ` cfv 5198  (class class class)co 5853   CCcc 7772   0cc0 7774    + caddc 7777   # cap 8500    / cdiv 8589   NNcn 8878   NN0cn0 9135   ZZ>=cuz 9487    seqcseq 10401   ^cexp 10475   !cfa 10659   *ccj 10803    ~~> cli 11241   expce 11605
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893  ax-caucvg 7894
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3527  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-ilim 4354  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-isom 5207  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-irdg 6349  df-frec 6370  df-1o 6395  df-oadd 6399  df-er 6513  df-en 6719  df-dom 6720  df-fin 6721  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-2 8937  df-3 8938  df-4 8939  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-q 9579  df-rp 9611  df-ico 9851  df-fz 9966  df-fzo 10099  df-seqfrec 10402  df-exp 10476  df-fac 10660  df-ihash 10710  df-cj 10806  df-re 10807  df-im 10808  df-rsqrt 10962  df-abs 10963  df-clim 11242  df-sumdc 11317  df-ef 11611
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