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Theorem dvexp 14178
Description: Derivative of a power function. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
dvexp (𝑁 ∈ β„• β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑁))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑁 Β· (π‘₯↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
Distinct variable group:   π‘₯,𝑁

Proof of Theorem dvexp
Dummy variables π‘˜ 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 5883 . . . . 5 (𝑛 = 1 β†’ (π‘₯↑𝑛) = (π‘₯↑1))
21mpteq2dv 4095 . . . 4 (𝑛 = 1 β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1)))
32oveq2d 5891 . . 3 (𝑛 = 1 β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1))))
4 id 19 . . . . 5 (𝑛 = 1 β†’ 𝑛 = 1)
5 oveq1 5882 . . . . . 6 (𝑛 = 1 β†’ (𝑛 βˆ’ 1) = (1 βˆ’ 1))
65oveq2d 5891 . . . . 5 (𝑛 = 1 β†’ (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)) = (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)))
74, 6oveq12d 5893 . . . 4 (𝑛 = 1 β†’ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1))) = (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1))))
87mpteq2dv 4095 . . 3 (𝑛 = 1 β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)))))
93, 8eqeq12d 2192 . 2 (𝑛 = 1 β†’ ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) ↔ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1))))))
10 oveq2 5883 . . . . 5 (𝑛 = π‘˜ β†’ (π‘₯↑𝑛) = (π‘₯β†‘π‘˜))
1110mpteq2dv 4095 . . . 4 (𝑛 = π‘˜ β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))
1211oveq2d 5891 . . 3 (𝑛 = π‘˜ β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))))
13 id 19 . . . . 5 (𝑛 = π‘˜ β†’ 𝑛 = π‘˜)
14 oveq1 5882 . . . . . 6 (𝑛 = π‘˜ β†’ (𝑛 βˆ’ 1) = (π‘˜ βˆ’ 1))
1514oveq2d 5891 . . . . 5 (𝑛 = π‘˜ β†’ (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)) = (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))
1613, 15oveq12d 5893 . . . 4 (𝑛 = π‘˜ β†’ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1))) = (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))
1716mpteq2dv 4095 . . 3 (𝑛 = π‘˜ β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))))
1812, 17eqeq12d 2192 . 2 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) ↔ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))))
19 oveq2 5883 . . . . 5 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘₯↑𝑛) = (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))
2019mpteq2dv 4095 . . . 4 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1))))
2120oveq2d 5891 . . 3 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))))
22 id 19 . . . . 5 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ 𝑛 = (π‘˜ + 1))
23 oveq1 5882 . . . . . 6 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (𝑛 βˆ’ 1) = ((π‘˜ + 1) βˆ’ 1))
2423oveq2d 5891 . . . . 5 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)) = (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)))
2522, 24oveq12d 5893 . . . 4 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1))) = ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1))))
2625mpteq2dv 4095 . . 3 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)))))
2721, 26eqeq12d 2192 . 2 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) ↔ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1))))))
28 oveq2 5883 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁 β†’ (π‘₯↑𝑛) = (π‘₯↑𝑁))
2928mpteq2dv 4095 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑁)))
3029oveq2d 5891 . . 3 (𝑛 = 𝑁 β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑁))))
31 id 19 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁 β†’ 𝑛 = 𝑁)
32 oveq1 5882 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑁 β†’ (𝑛 βˆ’ 1) = (𝑁 βˆ’ 1))
3332oveq2d 5891 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁 β†’ (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)) = (π‘₯↑(𝑁 βˆ’ 1)))
3431, 33oveq12d 5893 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 β†’ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1))) = (𝑁 Β· (π‘₯↑(𝑁 βˆ’ 1))))
3534mpteq2dv 4095 . . 3 (𝑛 = 𝑁 β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑁 Β· (π‘₯↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
3630, 35eqeq12d 2192 . 2 (𝑛 = 𝑁 β†’ ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑛))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑛 Β· (π‘₯↑(𝑛 βˆ’ 1)))) ↔ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑁))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑁 Β· (π‘₯↑(𝑁 βˆ’ 1))))))
37 exp1 10526 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ (π‘₯↑1) = π‘₯)
3837mpteq2ia 4090 . . . . 5 (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ π‘₯)
39 mptresid 4962 . . . . 5 (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ π‘₯) = ( I β†Ύ β„‚)
4038, 39eqtri 2198 . . . 4 (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1)) = ( I β†Ύ β„‚)
4140oveq2i 5886 . . 3 (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1))) = (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚))
42 1m1e0 8988 . . . . . . . . . 10 (1 βˆ’ 1) = 0
4342oveq2i 5886 . . . . . . . . 9 (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)) = (π‘₯↑0)
44 exp0 10524 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ (π‘₯↑0) = 1)
4543, 44eqtrid 2222 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)) = 1)
4645oveq2d 5891 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1))) = (1 Β· 1))
47 1t1e1 9071 . . . . . . 7 (1 Β· 1) = 1
4846, 47eqtrdi 2226 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1))) = 1)
4948mpteq2ia 4090 . . . . 5 (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ 1)
50 fconstmpt 4674 . . . . 5 (β„‚ Γ— {1}) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ 1)
5149, 50eqtr4i 2201 . . . 4 (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)))) = (β„‚ Γ— {1})
52 dvid 14165 . . . 4 (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) = (β„‚ Γ— {1})
5351, 52eqtr4i 2201 . . 3 (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1)))) = (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚))
5441, 53eqtr4i 2201 . 2 (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑1))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯↑(1 βˆ’ 1))))
55 nncn 8927 . . . . . . . . . . . 12 (π‘˜ ∈ β„• β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
5655adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
57 ax-1cn 7904 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ β„‚
58 pncan 8163 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) βˆ’ 1) = π‘˜)
5956, 57, 58sylancl 413 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) βˆ’ 1) = π‘˜)
6059oveq2d 5891 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)) = (π‘₯β†‘π‘˜))
6160oveq2d 5891 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1))) = ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯β†‘π‘˜)))
6257a1i 9 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ 1 ∈ β„‚)
63 id 19 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
64 nnnn0 9183 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ β„• β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
65 expcl 10538 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘₯β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
6663, 64, 65syl2anr 290 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘₯β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
6756, 62, 66adddird 7983 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) = ((π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) + (1 Β· (π‘₯β†‘π‘˜))))
6866mulid2d 7976 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (1 Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) = (π‘₯β†‘π‘˜))
6968oveq2d 5891 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) + (1 Β· (π‘₯β†‘π‘˜))) = ((π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) + (π‘₯β†‘π‘˜)))
7061, 67, 693eqtrd 2214 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1))) = ((π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) + (π‘₯β†‘π‘˜)))
7170mpteq2dva 4094 . . . . . 6 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) + (π‘₯β†‘π‘˜))))
72 cnex 7935 . . . . . . . 8 β„‚ ∈ V
7372a1i 9 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ β„• β†’ β„‚ ∈ V)
7456, 66mulcld 7978 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) ∈ β„‚)
75 nnm1nn0 9217 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘˜ βˆ’ 1) ∈ β„•0)
76 expcl 10538 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ (π‘˜ βˆ’ 1) ∈ β„•0) β†’ (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)) ∈ β„‚)
7763, 75, 76syl2anr 290 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)) ∈ β„‚)
7856, 77mulcld 7978 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))) ∈ β„‚)
79 simpr 110 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
80 eqidd 2178 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))))
8139eqcomi 2181 . . . . . . . . . 10 ( I β†Ύ β„‚) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ π‘₯)
8281a1i 9 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ( I β†Ύ β„‚) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ π‘₯))
8373, 78, 79, 80, 82offval2 6098 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))) Β· π‘₯)))
8456, 77, 79mulassd 7981 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))) Β· π‘₯) = (π‘˜ Β· ((π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)) Β· π‘₯)))
85 expm1t 10548 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π‘₯β†‘π‘˜) = ((π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)) Β· π‘₯))
8685ancoms 268 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘₯β†‘π‘˜) = ((π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)) Β· π‘₯))
8786oveq2d 5891 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) = (π‘˜ Β· ((π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)) Β· π‘₯)))
8884, 87eqtr4d 2213 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))) Β· π‘₯) = (π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)))
8988mpteq2dva 4094 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))) Β· π‘₯)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜))))
9083, 89eqtrd 2210 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜))))
9152, 50eqtri 2198 . . . . . . . . . 10 (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ 1)
9291a1i 9 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ 1))
93 eqidd 2178 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))
9473, 62, 66, 92, 93offval2 6098 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯β†‘π‘˜))))
9568mpteq2dva 4094 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (1 Β· (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))
9694, 95eqtrd 2210 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))
9773, 74, 66, 90, 96offval2 6098 . . . . . 6 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ Β· (π‘₯β†‘π‘˜)) + (π‘₯β†‘π‘˜))))
9871, 97eqtr4d 2213 . . . . 5 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)))) = (((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))))
99 oveq1 5882 . . . . . . 7 ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) β†’ ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) = ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)))
10099oveq1d 5890 . . . . . 6 ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) β†’ (((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))) = (((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))))
101100eqcomd 2183 . . . . 5 ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) β†’ (((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))) = (((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))))
10298, 101sylan9eq 2230 . . . 4 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)))) = (((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))))
103 cnelprrecn 7947 . . . . . 6 β„‚ ∈ {ℝ, β„‚}
104103a1i 9 . . . . 5 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ β„‚ ∈ {ℝ, β„‚})
105 ssidd 3177 . . . . 5 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ β„‚ βŠ† β„‚)
10666fmpttd 5672 . . . . . 6 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)):β„‚βŸΆβ„‚)
107106adantr 276 . . . . 5 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)):β„‚βŸΆβ„‚)
108 f1oi 5500 . . . . . 6 ( I β†Ύ β„‚):ℂ–1-1-ontoβ†’β„‚
109 f1of 5462 . . . . . 6 (( I β†Ύ β„‚):ℂ–1-1-ontoβ†’β„‚ β†’ ( I β†Ύ β„‚):β„‚βŸΆβ„‚)
110108, 109mp1i 10 . . . . 5 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ ( I β†Ύ β„‚):β„‚βŸΆβ„‚)
111 simpr 110 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))))
112111dmeqd 4830 . . . . . 6 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ dom (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = dom (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))))
11378fmpttd 5672 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))):β„‚βŸΆβ„‚)
114113adantr 276 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))):β„‚βŸΆβ„‚)
115114fdmd 5373 . . . . . 6 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ dom (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) = β„‚)
116112, 115eqtrd 2210 . . . . 5 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ dom (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = β„‚)
117 1ex 7952 . . . . . . . . 9 1 ∈ V
118117fconst 5412 . . . . . . . 8 (β„‚ Γ— {1}):β„‚βŸΆ{1}
11952feq1i 5359 . . . . . . . 8 ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)):β„‚βŸΆ{1} ↔ (β„‚ Γ— {1}):β„‚βŸΆ{1})
120118, 119mpbir 146 . . . . . . 7 (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)):β„‚βŸΆ{1}
121120fdmi 5374 . . . . . 6 dom (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) = β„‚
122121a1i 9 . . . . 5 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ dom (β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) = β„‚)
123104, 105, 107, 110, 116, 122dvimulf 14173 . . . 4 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (β„‚ D ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚))) = (((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ + ((β„‚ D ( I β†Ύ β„‚)) βˆ˜π‘“ Β· (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)))))
12473, 66, 79, 93, 82offval2 6098 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘₯β†‘π‘˜) Β· π‘₯)))
125 expp1 10527 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)) = ((π‘₯β†‘π‘˜) Β· π‘₯))
12663, 64, 125syl2anr 290 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)) = ((π‘₯β†‘π‘˜) Β· π‘₯))
127126mpteq2dva 4094 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘₯β†‘π‘˜) Β· π‘₯)))
128124, 127eqtr4d 2213 . . . . . 6 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚)) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1))))
129128oveq2d 5891 . . . . 5 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (β„‚ D ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))))
130129adantr 276 . . . 4 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (β„‚ D ((π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜)) βˆ˜π‘“ Β· ( I β†Ύ β„‚))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))))
131102, 123, 1303eqtr2rd 2217 . . 3 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1))))) β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1)))))
132131ex 115 . 2 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯β†‘π‘˜))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘˜ Β· (π‘₯↑(π‘˜ βˆ’ 1)))) β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑(π‘˜ + 1)))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ ((π‘˜ + 1) Β· (π‘₯↑((π‘˜ + 1) βˆ’ 1))))))
1339, 18, 27, 36, 54, 132nnind 8935 1 (𝑁 ∈ β„• β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (π‘₯↑𝑁))) = (π‘₯ ∈ β„‚ ↦ (𝑁 Β· (π‘₯↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  Vcvv 2738  {csn 3593  {cpr 3594   ↦ cmpt 4065   I cid 4289   Γ— cxp 4625  dom cdm 4627   β†Ύ cres 4629  βŸΆwf 5213  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 5216  (class class class)co 5875   βˆ˜π‘“ cof 6081  β„‚cc 7809  β„cr 7810  0cc0 7811  1c1 7812   + caddc 7814   Β· cmul 7816   βˆ’ cmin 8128  β„•cn 8919  β„•0cn0 9176  β†‘cexp 10519   D cdv 14127
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 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929  ax-arch 7930  ax-caucvg 7931  ax-addf 7933  ax-mulf 7934
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 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-isom 5226  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-of 6083  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-map 6650  df-pm 6651  df-sup 6983  df-inf 6984  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-2 8978  df-3 8979  df-4 8980  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-q 9620  df-rp 9654  df-xneg 9772  df-xadd 9773  df-seqfrec 10446  df-exp 10520  df-cj 10851  df-re 10852  df-im 10853  df-rsqrt 11007  df-abs 11008  df-rest 12690  df-topgen 12709  df-psmet 13450  df-xmet 13451  df-met 13452  df-bl 13453  df-mopn 13454  df-top 13501  df-topon 13514  df-bases 13546  df-ntr 13599  df-cn 13691  df-cnp 13692  df-tx 13756  df-cncf 14061  df-limced 14128  df-dvap 14129
This theorem is referenced by:  dvexp2  14179
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