Theorem eldvap 14535

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 14534	. . . . 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 2259	. 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 4019	. . 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 4022	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( w # x <-> w # B ) )
13	12	rabbidv 2741	. . . . . 6 |- ( x = B -> { w e. A | w # x } = { w e. A | w # B } )
14		fveq2 5530	. . . . . . . 8 |- ( x = B -> ( F ` x ) = ( F ` B ) )
15	14	oveq2d 5907	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) = ( ( F ` z ) - ( F ` B ) ) )
16		oveq2 5899	. . . . . . 7 |- ( x = B -> ( z - x ) = ( z - B ) )
17	15, 16	oveq12d 5909	. . . . . 6 |- ( x = B -> ( ( ( F ` z ) - ( F ` x ) ) / ( z - x ) ) = ( ( ( F ` z ) - ( F ` B ) ) / ( z - B ) ) )
18	13, 17	mpteq12dv 4100	. . . . 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 2240	. . . 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 5909	. . 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 4782	. 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 2160   {crab 2472   C_ wss 3144   {csn 3607   <.cop 3610   U_ciun 3901   class class class wbr 4018   |-> cmpt 4079   X. cxp 4639   o. ccom 4645   -->wf 5227   ` cfv 5231  (class class class)co 5891   CCcc 7827   - cmin 8146   # cap 8556   / cdiv 8647   abscabs 11024   ↾_t crest 12710   MetOpencmopn 13815   intcnt 13977   lim CC climc 14507   _D cdv 14508

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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4189  ax-pr 4224  ax-un 4448  ax-setind 4551  ax-iinf 4602  ax-cnex 7920  ax-resscn 7921  ax-1cn 7922  ax-1re 7923  ax-icn 7924  ax-addcl 7925  ax-addrcl 7926  ax-mulcl 7927  ax-mulrcl 7928  ax-addcom 7929  ax-mulcom 7930  ax-addass 7931  ax-mulass 7932  ax-distr 7933  ax-i2m1 7934  ax-0lt1 7935  ax-1rid 7936  ax-0id 7937  ax-rnegex 7938  ax-precex 7939  ax-cnre 7940  ax-pre-ltirr 7941  ax-pre-ltwlin 7942  ax-pre-lttrn 7943  ax-pre-apti 7944  ax-pre-ltadd 7945  ax-pre-mulgt0 7946  ax-pre-mulext 7947  ax-arch 7948  ax-caucvg 7949

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 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-if 3550  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-id 4308  df-po 4311  df-iso 4312  df-iord 4381  df-on 4383  df-ilim 4384  df-suc 4386  df-iom 4605  df-xp 4647  df-rel 4648  df-cnv 4649  df-co 4650  df-dm 4651  df-rn 4652  df-res 4653  df-ima 4654  df-iota 5193  df-fun 5233  df-fn 5234  df-f 5235  df-f1 5236  df-fo 5237  df-f1o 5238  df-fv 5239  df-isom 5240  df-riota 5847  df-ov 5894  df-oprab 5895  df-mpo 5896  df-1st 6159  df-2nd 6160  df-recs 6324  df-frec 6410  df-map 6668  df-pm 6669  df-sup 7001  df-inf 7002  df-pnf 8012  df-mnf 8013  df-xr 8014  df-ltxr 8015  df-le 8016  df-sub 8148  df-neg 8149  df-reap 8550  df-ap 8557  df-div 8648  df-inn 8938  df-2 8996  df-3 8997  df-4 8998  df-n0 9195  df-z 9272  df-uz 9547  df-q 9638  df-rp 9672  df-xneg 9790  df-xadd 9791  df-seqfrec 10464  df-exp 10538  df-cj 10869  df-re 10870  df-im 10871  df-rsqrt 11025  df-abs 11026  df-rest 12712  df-topgen 12731  df-psmet 13817  df-xmet 13818  df-met 13819  df-bl 13820  df-mopn 13821  df-top 13882  df-topon 13895  df-bases 13927  df-ntr 13980  df-limced 14509  df-dvap 14510

This theorem is referenced by:  dvcl  14536  dvfgg  14541  dvidlemap  14544  dvcnp2cntop  14547  dvaddxxbr  14549  dvmulxxbr  14550  dvcoapbr  14555  dvcjbr  14556  dvrecap  14561  dveflem  14571