Theorem eldvap 15002

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 15001	. . . . 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 1249	. . . 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 2266	. 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 4035	. . 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 4038	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( w # x <-> w # B ) )
13	12	rabbidv 2752	. . . . . 6 |- ( x = B -> { w e. A | w # x } = { w e. A | w # B } )
14		fveq2 5561	. . . . . . . 8 |- ( x = B -> ( F ` x ) = ( F ` B ) )
15	14	oveq2d 5941	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) = ( ( F ` z ) - ( F ` B ) ) )
16		oveq2 5933	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( z - x ) = ( z - B ) )
17	15, 16	oveq12d 5943	. . . . . 6 |- ( x = B -> ( ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) / ( z - x ) ) = ( ( ( F ` z ) - ( F ` B ) ) / ( z - B ) ) )
18	13, 17	mpteq12dv 4116	. . . . 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 2247	. . . 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 5943	. . 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 4807	. 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 1364   e. wcel 2167   {crab 2479   C_ wss 3157   {csn 3623   <.cop 3626   U_ciun 3917   class class class wbr 4034   |-> cmpt 4095   X. cxp 4662   o. ccom 4668   -->wf 5255   ` cfv 5259  (class class class)co 5925   CCcc 7894   - cmin 8214   # cap 8625   / cdiv 8716   abscabs 11179   ↾_t crest 12941   MetOpencmopn 14173   intcnt 14413   lim CC climc 14974   _D cdv 14975

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-mulrcl 7995  ax-addcom 7996  ax-mulcom 7997  ax-addass 7998  ax-mulass 7999  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-1rid 8003  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-precex 8006  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-apti 8011  ax-pre-ltadd 8012  ax-pre-mulgt0 8013  ax-pre-mulext 8014  ax-arch 8015  ax-caucvg 8016

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 832  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-po 4332  df-iso 4333  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-isom 5268  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-map 6718  df-pm 6719  df-sup 7059  df-inf 7060  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-reap 8619  df-ap 8626  df-div 8717  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-q 9711  df-rp 9746  df-xneg 9864  df-xadd 9865  df-seqfrec 10557  df-exp 10648  df-cj 11024  df-re 11025  df-im 11026  df-rsqrt 11180  df-abs 11181  df-rest 12943  df-topgen 12962  df-psmet 14175  df-xmet 14176  df-met 14177  df-bl 14178  df-mopn 14179  df-top 14318  df-topon 14331  df-bases 14363  df-ntr 14416  df-limced 14976  df-dvap 14977

This theorem is referenced by:  dvcl  15003  dvfgg  15008  dvidlemap  15011  dvidrelem  15012  dvidsslem  15013  dvcnp2cntop  15019  dvaddxxbr  15021  dvmulxxbr  15022  dvcoapbr  15027  dvcjbr  15028  dvrecap  15033  dveflem  15046