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

Theorem eldvap 12809
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 12808 . . . . 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 1216 . . . 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 111 . . 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 2207 . 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 3925 . . 3  |-  ( B ( S  _D  F
) C  <->  <. B ,  C >.  e.  ( S  _D  F ) )
1110bicomi 131 . 2  |-  ( <. B ,  C >.  e.  ( S  _D  F
)  <->  B ( S  _D  F ) C )
12 breq2 3928 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
w #  x  <->  w #  B
) )
1312rabbidv 2670 . . . . . 6  |-  ( x  =  B  ->  { w  e.  A  |  w #  x }  =  {
w  e.  A  |  w #  B } )
14 fveq2 5414 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  B  ->  ( F `  x )  =  ( F `  B ) )
1514oveq2d 5783 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  =  ( ( F `
 z )  -  ( F `  B ) ) )
16 oveq2 5775 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
z  -  x )  =  ( z  -  B ) )
1715, 16oveq12d 5785 . . . . . 6  |-  ( x  =  B  ->  (
( ( F `  z )  -  ( F `  x )
)  /  ( z  -  x ) )  =  ( ( ( F `  z )  -  ( F `  B ) )  / 
( z  -  B
) ) )
1813, 17mpteq12dv 4005 . . . . 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, 19syl6eqr 2188 . . . 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 5785 . . 3  |-  ( x  =  B  ->  (
( z  e.  {
w  e.  A  |  w #  x }  |->  ( ( ( F `  z
)  -  ( F `
 x ) )  /  ( z  -  x ) ) ) lim
CC  x )  =  ( G lim CC  B
) )
2322opeliunxp2 4674 . 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 221 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 103    <-> wb 104    = wceq 1331    e. wcel 1480   {crab 2418    C_ wss 3066   {csn 3522   <.cop 3525   U_ciun 3808   class class class wbr 3924    |-> cmpt 3984    X. cxp 4532    o. ccom 4538   -->wf 5114   ` cfv 5118  (class class class)co 5767   CCcc 7611    - cmin 7926   # cap 8336    / cdiv 8425   abscabs 10762   ↾t crest 12109   MetOpencmopn 12143   intcnt 12251   lim CC climc 12781    _D cdv 12782
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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2119  ax-coll 4038  ax-sep 4041  ax-nul 4049  ax-pow 4093  ax-pr 4126  ax-un 4350  ax-setind 4447  ax-iinf 4497  ax-cnex 7704  ax-resscn 7705  ax-1cn 7706  ax-1re 7707  ax-icn 7708  ax-addcl 7709  ax-addrcl 7710  ax-mulcl 7711  ax-mulrcl 7712  ax-addcom 7713  ax-mulcom 7714  ax-addass 7715  ax-mulass 7716  ax-distr 7717  ax-i2m1 7718  ax-0lt1 7719  ax-1rid 7720  ax-0id 7721  ax-rnegex 7722  ax-precex 7723  ax-cnre 7724  ax-pre-ltirr 7725  ax-pre-ltwlin 7726  ax-pre-lttrn 7727  ax-pre-apti 7728  ax-pre-ltadd 7729  ax-pre-mulgt0 7730  ax-pre-mulext 7731  ax-arch 7732  ax-caucvg 7733
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 816  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2000  df-mo 2001  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ne 2307  df-nel 2402  df-ral 2419  df-rex 2420  df-reu 2421  df-rmo 2422  df-rab 2423  df-v 2683  df-sbc 2905  df-csb 2999  df-dif 3068  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-nul 3359  df-if 3470  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-op 3531  df-uni 3732  df-int 3767  df-iun 3810  df-br 3925  df-opab 3985  df-mpt 3986  df-tr 4022  df-id 4210  df-po 4213  df-iso 4214  df-iord 4283  df-on 4285  df-ilim 4286  df-suc 4288  df-iom 4500  df-xp 4540  df-rel 4541  df-cnv 4542  df-co 4543  df-dm 4544  df-rn 4545  df-res 4546  df-ima 4547  df-iota 5083  df-fun 5120  df-fn 5121  df-f 5122  df-f1 5123  df-fo 5124  df-f1o 5125  df-fv 5126  df-isom 5127  df-riota 5723  df-ov 5770  df-oprab 5771  df-mpo 5772  df-1st 6031  df-2nd 6032  df-recs 6195  df-frec 6281  df-map 6537  df-pm 6538  df-sup 6864  df-inf 6865  df-pnf 7795  df-mnf 7796  df-xr 7797  df-ltxr 7798  df-le 7799  df-sub 7928  df-neg 7929  df-reap 8330  df-ap 8337  df-div 8426  df-inn 8714  df-2 8772  df-3 8773  df-4 8774  df-n0 8971  df-z 9048  df-uz 9320  df-q 9405  df-rp 9435  df-xneg 9552  df-xadd 9553  df-seqfrec 10212  df-exp 10286  df-cj 10607  df-re 10608  df-im 10609  df-rsqrt 10763  df-abs 10764  df-rest 12111  df-topgen 12130  df-psmet 12145  df-xmet 12146  df-met 12147  df-bl 12148  df-mopn 12149  df-top 12154  df-topon 12167  df-bases 12199  df-ntr 12254  df-limced 12783  df-dvap 12784
This theorem is referenced by:  dvcl  12810  dvfgg  12815  dvidlemap  12818  dvcnp2cntop  12821  dvaddxxbr  12823  dvmulxxbr  12824  dvcoapbr  12829  dvcjbr  12830  dvrecap  12835  dveflem  12844
  Copyright terms: Public domain W3C validator