ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  eldvap Unicode version

Theorem eldvap 13644
Description: The differentiable predicate. A function  F is differentiable at  B with derivative  C iff  F is defined in a neighborhood of  B and the difference quotient has limit  C at  B. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Aug-2014.) (Revised by Jim Kingdon, 27-Jun-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
dvval.t  |-  T  =  ( Kt  S )
dvval.k  |-  K  =  ( MetOpen `  ( abs  o. 
-  ) )
eldvap.g  |-  G  =  ( z  e.  {
w  e.  A  |  w #  B }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 B ) )  /  ( z  -  B ) ) )
eldv.s  |-  ( ph  ->  S  C_  CC )
eldv.f  |-  ( ph  ->  F : A --> CC )
eldv.a  |-  ( ph  ->  A  C_  S )
Assertion
Ref Expression
eldvap  |-  ( ph  ->  ( B ( S  _D  F ) C  <-> 
( B  e.  ( ( int `  T
) `  A )  /\  C  e.  ( G lim CC  B ) ) ) )
Distinct variable groups:    w, A, z   
w, F, z    w, S, z    z, B, w
Allowed substitution hints:    ph( z, w)    C( z, w)    T( z, w)    G( z, w)    K( z, w)

Proof of Theorem eldvap
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eldv.s . . . . 5  |-  ( ph  ->  S  C_  CC )
2 eldv.f . . . . 5  |-  ( ph  ->  F : A --> CC )
3 eldv.a . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  C_  S )
4 dvval.t . . . . . 6  |-  T  =  ( Kt  S )
5 dvval.k . . . . . 6  |-  K  =  ( MetOpen `  ( abs  o. 
-  ) )
64, 5dvfvalap 13643 . . . . 5  |-  ( ( S  C_  CC  /\  F : A --> CC  /\  A  C_  S )  ->  (
( S  _D  F
)  =  U_ x  e.  ( ( int `  T
) `  A )
( { x }  X.  ( ( z  e. 
{ w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `
 z )  -  ( F `  x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim CC  x ) )  /\  ( S  _D  F )  C_  ( ( ( int `  T ) `  A
)  X.  CC ) ) )
71, 2, 3, 6syl3anc 1238 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( S  _D  F )  =  U_ x  e.  ( ( int `  T ) `  A ) ( { x }  X.  (
( z  e.  {
w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim
CC  x ) )  /\  ( S  _D  F )  C_  (
( ( int `  T
) `  A )  X.  CC ) ) )
87simpld 112 . . 3  |-  ( ph  ->  ( S  _D  F
)  =  U_ x  e.  ( ( int `  T
) `  A )
( { x }  X.  ( ( z  e. 
{ w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `
 z )  -  ( F `  x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim CC  x ) ) )
98eleq2d 2245 . 2  |-  ( ph  ->  ( <. B ,  C >.  e.  ( S  _D  F )  <->  <. B ,  C >.  e.  U_ x  e.  ( ( int `  T
) `  A )
( { x }  X.  ( ( z  e. 
{ w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `
 z )  -  ( F `  x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim CC  x ) ) ) )
10 df-br 3999 . . 3  |-  ( B ( S  _D  F
) C  <->  <. B ,  C >.  e.  ( S  _D  F ) )
1110bicomi 132 . 2  |-  ( <. B ,  C >.  e.  ( S  _D  F
)  <->  B ( S  _D  F ) C )
12 breq2 4002 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
w #  x  <->  w #  B
) )
1312rabbidv 2724 . . . . . 6  |-  ( x  =  B  ->  { w  e.  A  |  w #  x }  =  {
w  e.  A  |  w #  B } )
14 fveq2 5507 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  B  ->  ( F `  x )  =  ( F `  B ) )
1514oveq2d 5881 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  =  ( ( F `
 z )  -  ( F `  B ) ) )
16 oveq2 5873 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
z  -  x )  =  ( z  -  B ) )
1715, 16oveq12d 5883 . . . . . 6  |-  ( x  =  B  ->  (
( ( F `  z )  -  ( F `  x )
)  /  ( z  -  x ) )  =  ( ( ( F `  z )  -  ( F `  B ) )  / 
( z  -  B
) ) )
1813, 17mpteq12dv 4080 . . . . 5  |-  ( x  =  B  ->  (
z  e.  { w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  /  ( z  -  x ) ) )  =  ( z  e. 
{ w  e.  A  |  w #  B }  |->  ( ( ( F `
 z )  -  ( F `  B ) )  /  ( z  -  B ) ) ) )
19 eldvap.g . . . . 5  |-  G  =  ( z  e.  {
w  e.  A  |  w #  B }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 B ) )  /  ( z  -  B ) ) )
2018, 19eqtr4di 2226 . . . 4  |-  ( x  =  B  ->  (
z  e.  { w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  /  ( z  -  x ) ) )  =  G )
21 id 19 . . . 4  |-  ( x  =  B  ->  x  =  B )
2220, 21oveq12d 5883 . . 3  |-  ( x  =  B  ->  (
( z  e.  {
w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim
CC  x )  =  ( G lim CC  B
) )
2322opeliunxp2 4760 . 2  |-  ( <. B ,  C >.  e. 
U_ x  e.  ( ( int `  T
) `  A )
( { x }  X.  ( ( z  e. 
{ w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `
 z )  -  ( F `  x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim CC  x ) )  <->  ( B  e.  ( ( int `  T
) `  A )  /\  C  e.  ( G lim CC  B ) ) )
249, 11, 233bitr3g 222 1  |-  ( ph  ->  ( B ( S  _D  F ) C  <-> 
( B  e.  ( ( int `  T
) `  A )  /\  C  e.  ( G lim CC  B ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    = wceq 1353    e. wcel 2146   {crab 2457    C_ wss 3127   {csn 3589   <.cop 3592   U_ciun 3882   class class class wbr 3998    |-> cmpt 4059    X. cxp 4618    o. ccom 4624   -->wf 5204   ` cfv 5208  (class class class)co 5865   CCcc 7784    - cmin 8102   # cap 8512    / cdiv 8601   abscabs 10973   ↾t crest 12609   MetOpencmopn 12978   intcnt 13086   lim CC climc 13616    _D cdv 13617
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-coll 4113  ax-sep 4116  ax-nul 4124  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427  ax-setind 4530  ax-iinf 4581  ax-cnex 7877  ax-resscn 7878  ax-1cn 7879  ax-1re 7880  ax-icn 7881  ax-addcl 7882  ax-addrcl 7883  ax-mulcl 7884  ax-mulrcl 7885  ax-addcom 7886  ax-mulcom 7887  ax-addass 7888  ax-mulass 7889  ax-distr 7890  ax-i2m1 7891  ax-0lt1 7892  ax-1rid 7893  ax-0id 7894  ax-rnegex 7895  ax-precex 7896  ax-cnre 7897  ax-pre-ltirr 7898  ax-pre-ltwlin 7899  ax-pre-lttrn 7900  ax-pre-apti 7901  ax-pre-ltadd 7902  ax-pre-mulgt0 7903  ax-pre-mulext 7904  ax-arch 7905  ax-caucvg 7906
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 831  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1459  df-sb 1761  df-eu 2027  df-mo 2028  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ne 2346  df-nel 2441  df-ral 2458  df-rex 2459  df-reu 2460  df-rmo 2461  df-rab 2462  df-v 2737  df-sbc 2961  df-csb 3056  df-dif 3129  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-nul 3421  df-if 3533  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-op 3598  df-uni 3806  df-int 3841  df-iun 3884  df-br 3999  df-opab 4060  df-mpt 4061  df-tr 4097  df-id 4287  df-po 4290  df-iso 4291  df-iord 4360  df-on 4362  df-ilim 4363  df-suc 4365  df-iom 4584  df-xp 4626  df-rel 4627  df-cnv 4628  df-co 4629  df-dm 4630  df-rn 4631  df-res 4632  df-ima 4633  df-iota 5170  df-fun 5210  df-fn 5211  df-f 5212  df-f1 5213  df-fo 5214  df-f1o 5215  df-fv 5216  df-isom 5217  df-riota 5821  df-ov 5868  df-oprab 5869  df-mpo 5870  df-1st 6131  df-2nd 6132  df-recs 6296  df-frec 6382  df-map 6640  df-pm 6641  df-sup 6973  df-inf 6974  df-pnf 7968  df-mnf 7969  df-xr 7970  df-ltxr 7971  df-le 7972  df-sub 8104  df-neg 8105  df-reap 8506  df-ap 8513  df-div 8602  df-inn 8891  df-2 8949  df-3 8950  df-4 8951  df-n0 9148  df-z 9225  df-uz 9500  df-q 9591  df-rp 9623  df-xneg 9741  df-xadd 9742  df-seqfrec 10414  df-exp 10488  df-cj 10818  df-re 10819  df-im 10820  df-rsqrt 10974  df-abs 10975  df-rest 12611  df-topgen 12630  df-psmet 12980  df-xmet 12981  df-met 12982  df-bl 12983  df-mopn 12984  df-top 12989  df-topon 13002  df-bases 13034  df-ntr 13089  df-limced 13618  df-dvap 13619
This theorem is referenced by:  dvcl  13645  dvfgg  13650  dvidlemap  13653  dvcnp2cntop  13656  dvaddxxbr  13658  dvmulxxbr  13659  dvcoapbr  13664  dvcjbr  13665  dvrecap  13670  dveflem  13680
  Copyright terms: Public domain W3C validator