Theorem eldvap 13818

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 = ( K ↾t 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.

Step	Hyp	Ref	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 = ( K ↾t S )
5		dvval.k	. . . . . 6 |- K = ( MetOpen ` ( abs o. - ) )
6	4, 5	dvfvalap 13817	. . . . 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 ) ) )
7	1, 2, 3, 6	syl3anc 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 ) ) )
8	7	simpld 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 ) ) )
9	8	eleq2d 2247	. 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 4001	. . 3 |- ( B ( S _D F ) C <-> <. B , C >. e. ( S _D F ) )
11	10	bicomi 132	. 2 |- ( <. B , C >. e. ( S _D F ) <-> B ( S _D F ) C )
12		breq2 4004	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( w # x <-> w # B ) )
13	12	rabbidv 2726	. . . . . 6 |- ( x = B -> { w e. A | w # x } = { w e. A | w # B } )
14		fveq2 5511	. . . . . . . 8 |- ( x = B -> ( F ` x ) = ( F ` B ) )
15	14	oveq2d 5885	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) = ( ( F ` z ) - ( F ` B ) ) )
16		oveq2 5877	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( z - x ) = ( z - B ) )
17	15, 16	oveq12d 5887	. . . . . 6 |- ( x = B -> ( ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) / ( z - x ) ) = ( ( ( F ` z ) - ( F ` B ) ) / ( z - B ) ) )
18	13, 17	mpteq12dv 4082	. . . . 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 ) ) )
20	18, 19	eqtr4di 2228	. . . 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 )
22	20, 21	oveq12d 5887	. . 3 |- ( x = B -> ( ( z e. { w e. A | w # x } |-> ( ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) / ( z - x ) ) ) lim CC x ) = ( G lim CC B ) )
23	22	opeliunxp2 4763	. 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 ) ) )
24	9, 11, 23	3bitr3g 222	1 |- ( ph -> ( B ( S _D F ) C <-> ( B e. ( ( int ` T ) ` A ) /\ C e. ( G lim CC B ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1353   e. wcel 2148   {crab 2459   C_ wss 3129   {csn 3591   <.cop 3594   U_ciun 3884   class class class wbr 4000   |-> cmpt 4061   X. cxp 4621   o. ccom 4627   -->wf 5208   ` cfv 5212  (class class class)co 5869   CCcc 7800   - cmin 8118   # cap 8528   / cdiv 8618   abscabs 10990   ↾_t crest 12636   MetOpencmopn 13152   intcnt 13260   lim CC climc 13790   _D cdv 13791

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 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4115  ax-sep 4118  ax-nul 4126  ax-pow 4171  ax-pr 4206  ax-un 4430  ax-setind 4533  ax-iinf 4584  ax-cnex 7893  ax-resscn 7894  ax-1cn 7895  ax-1re 7896  ax-icn 7897  ax-addcl 7898  ax-addrcl 7899  ax-mulcl 7900  ax-mulrcl 7901  ax-addcom 7902  ax-mulcom 7903  ax-addass 7904  ax-mulass 7905  ax-distr 7906  ax-i2m1 7907  ax-0lt1 7908  ax-1rid 7909  ax-0id 7910  ax-rnegex 7911  ax-precex 7912  ax-cnre 7913  ax-pre-ltirr 7914  ax-pre-ltwlin 7915  ax-pre-lttrn 7916  ax-pre-apti 7917  ax-pre-ltadd 7918  ax-pre-mulgt0 7919  ax-pre-mulext 7920  ax-arch 7921  ax-caucvg 7922

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 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3576  df-sn 3597  df-pr 3598  df-op 3600  df-uni 3808  df-int 3843  df-iun 3886  df-br 4001  df-opab 4062  df-mpt 4063  df-tr 4099  df-id 4290  df-po 4293  df-iso 4294  df-iord 4363  df-on 4365  df-ilim 4366  df-suc 4368  df-iom 4587  df-xp 4629  df-rel 4630  df-cnv 4631  df-co 4632  df-dm 4633  df-rn 4634  df-res 4635  df-ima 4636  df-iota 5174  df-fun 5214  df-fn 5215  df-f 5216  df-f1 5217  df-fo 5218  df-f1o 5219  df-fv 5220  df-isom 5221  df-riota 5825  df-ov 5872  df-oprab 5873  df-mpo 5874  df-1st 6135  df-2nd 6136  df-recs 6300  df-frec 6386  df-map 6644  df-pm 6645  df-sup 6977  df-inf 6978  df-pnf 7984  df-mnf 7985  df-xr 7986  df-ltxr 7987  df-le 7988  df-sub 8120  df-neg 8121  df-reap 8522  df-ap 8529  df-div 8619  df-inn 8909  df-2 8967  df-3 8968  df-4 8969  df-n0 9166  df-z 9243  df-uz 9518  df-q 9609  df-rp 9641  df-xneg 9759  df-xadd 9760  df-seqfrec 10432  df-exp 10506  df-cj 10835  df-re 10836  df-im 10837  df-rsqrt 10991  df-abs 10992  df-rest 12638  df-topgen 12657  df-psmet 13154  df-xmet 13155  df-met 13156  df-bl 13157  df-mopn 13158  df-top 13163  df-topon 13176  df-bases 13208  df-ntr 13263  df-limced 13792  df-dvap 13793

This theorem is referenced by:  dvcl  13819  dvfgg  13824  dvidlemap  13827  dvcnp2cntop  13830  dvaddxxbr  13832  dvmulxxbr  13833  dvcoapbr  13838  dvcjbr  13839  dvrecap  13844  dveflem  13854