MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cxpcn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cxpcn 27055
Description: Domain of continuity of the complex power function. (Contributed by Mario Carneiro, 1-May-2016.) Avoid ax-mulf 11261. (Revised by GG, 16-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
cxpcn.d 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
cxpcn.j 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
cxpcn.k 𝐾 = (𝐽 ↾t 𝐷)
Assertion
Ref Expression
cxpcn (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑐𝑦)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐷   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦

Proof of Theorem cxpcn
Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cxpcn.d . . . . . . 7 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
21ellogdm 26949 . . . . . 6 (𝑥 ∈ 𝐷 ↔ (𝑥 ∈ ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℝ+)))
32simplbi 502 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝐷 → 𝑥 ∈ ℂ)
43adantr 486 . . . 4 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
51logdmn0 26950 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝐷 → 𝑥 ≠ 0)
65adantr 486 . . . 4 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝑥 ≠ 0)
7 simpr 490 . . . 4 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
84, 6, 7cxpefd 27022 . . 3 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥↑𝑐𝑦) = (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥))))
98mpoeq3ia 7490 . 2 (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑐𝑦)) = (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥))))
10 cxpcn.k . . . . 5 𝐾 = (𝐽 ↾t 𝐷)
11 cxpcn.j . . . . . . . 8 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
1211cnfldtopon 25081 . . . . . . 7 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
1312a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ))
143ssriv 3935 . . . . . 6 𝐷 ⊆ ℂ
15 resttopon 23459 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐷 ⊆ ℂ) → (𝐽 ↾t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
1613, 14, 15sylancl 598 . . . . 5 (⊤ → (𝐽 ↾t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
1710, 16eqeltrid 2865 . . . 4 (⊤ → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝐷))
1817, 13cnmpt2nd 23968 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ 𝑦) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
19 fvres 6896 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ 𝐷 → ((log ↾ 𝐷)‘𝑥) = (log‘𝑥))
2019adantr 486 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → ((log ↾ 𝐷)‘𝑥) = (log‘𝑥))
2120mpoeq3ia 7490 . . . . . 6 (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ ((log ↾ 𝐷)‘𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (log‘𝑥))
2217, 13cnmpt1st 23967 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ 𝑥) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐾))
231logcn 26957 . . . . . . . . 9 (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐷–cn→ℂ)
24 ssid 3953 . . . . . . . . . 10 ℂ ⊆ ℂ
2512toponrestid 23219 . . . . . . . . . . 11 𝐽 = (𝐽 ↾t ℂ)
2611, 10, 25cncfcn 25211 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝐷–cn→ℂ) = (𝐾 Cn 𝐽))
2714, 24, 26mp2an 705 . . . . . . . . 9 (𝐷–cn→ℂ) = (𝐾 Cn 𝐽)
2823, 27eleqtri 2859 . . . . . . . 8 (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐾 Cn 𝐽)
2928a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐾 Cn 𝐽))
3017, 13, 22, 29cnmpt21f 23971 . . . . . 6 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ ((log ↾ 𝐷)‘𝑥)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
3121, 30eqeltrrid 2866 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (log‘𝑥)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
3211mpomulcn 25168 . . . . . 6 (𝑢 ∈ ℂ, 𝑣 ∈ ℂ ↦ (𝑢 · 𝑣)) ∈ ((𝐽 ×t 𝐽) Cn 𝐽)
3332a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (𝑢 ∈ ℂ, 𝑣 ∈ ℂ ↦ (𝑢 · 𝑣)) ∈ ((𝐽 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
34 oveq12 7421 . . . . 5 ((𝑢 = 𝑦 ∧ 𝑣 = (log‘𝑥)) → (𝑢 · 𝑣) = (𝑦 · (log‘𝑥)))
3517, 13, 18, 31, 13, 13, 33, 34cnmpt22 23973 . . . 4 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 · (log‘𝑥))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
36 efcn 26752 . . . . . 6 exp ∈ (ℂ–cn→ℂ)
3711cncfcn1 25212 . . . . . 6 (ℂ–cn→ℂ) = (𝐽 Cn 𝐽)
3836, 37eleqtri 2859 . . . . 5 exp ∈ (𝐽 Cn 𝐽)
3938a1i 11 . . . 4 (⊤ → exp ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
4017, 13, 35, 39cnmpt21f 23971 . . 3 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥)))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
4140mptru 1577 . 2 (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥)))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽)
429, 41eqeltri 2857 1 (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑐𝑦)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  ⊤wtru 1571   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   ∖ cdif 3896   ⊆ wss 3899   ↾ cres 5653  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412   ∈ cmpo 7414  ℂcc 11179  ℝcr 11180  0cc0 11181   · cmul 11186  -∞cmnf 11322  ℝ+crp 13101  (,]cioc 13458  expce 16207   ↾t crest 17571  TopOpenctopn 17572  ℂfldccnfld 21658  TopOnctopon 23208   Cn ccn 23522   ×t ctx 23859  –cn→ccncf 25177  logclog 26864  ↑𝑐ccxp 26865
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-inf2 9626  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259  ax-addf 11260
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7682  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-er 8701  df-map 8833  df-pm 8834  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9338  df-fi 9387  df-sup 9418  df-inf 9419  df-oi 9488  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-5 12389  df-6 12390  df-7 12391  df-8 12392  df-9 12393  df-n0 12588  df-z 12675  df-dec 12796  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-xneg 13222  df-xadd 13223  df-xmul 13224  df-ioo 13461  df-ioc 13462  df-ico 13463  df-icc 13464  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-fl 13912  df-mod 13990  df-seq 14125  df-exp 14185  df-fac 14398  df-bc 14427  df-hash 14455  df-shft 15200  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-limsup 15618  df-clim 15635  df-rlim 15636  df-sum 15834  df-ef 16213  df-sin 16215  df-cos 16216  df-tan 16217  df-pi 16218  df-struct 17305  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-ress 17389  df-plusg 17421  df-mulr 17422  df-starv 17423  df-sca 17424  df-vsca 17425  df-ip 17426  df-tset 17427  df-ple 17428  df-ds 17430  df-unif 17431  df-hom 17432  df-cco 17433  df-rest 17573  df-topn 17574  df-0g 17592  df-gsum 17593  df-topgen 17594  df-pt 17595  df-prds 17598  df-xrs 17654  df-qtop 17659  df-imas 17660  df-xps 17662  df-mre 17736  df-mrc 17737  df-acs 17739  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-submnd 18959  df-mulg 19258  df-cntz 19511  df-cmn 19976  df-psmet 21650  df-xmet 21651  df-met 21652  df-bl 21653  df-mopn 21654  df-fbas 21655  df-fg 21656  df-cnfld 21659  df-top 23192  df-topon 23209  df-topsp 23231  df-bases 23244  df-cld 23317  df-ntr 23318  df-cls 23319  df-nei 23396  df-lp 23434  df-perf 23435  df-cn 23525  df-cnp 23526  df-haus 23613  df-cmp 23685  df-tx 23861  df-hmeo 24054  df-fil 24145  df-fm 24237  df-flim 24238  df-flf 24239  df-xms 24619  df-ms 24620  df-tms 24621  df-cncf 25179  df-limc 26166  df-dv 26167  df-log 26866  df-cxp 26867
This theorem is used by:  cxpcn2  27056  sqrtcn  27060  cxpcncf1  35207  cxpcncf2  46853
  Copyright terms: Public domain W3C validator