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

Theorem cxpcn 26670
Description: Domain of continuity of the complex power function. (Contributed by Mario Carneiro, 1-May-2016.) Avoid ax-mulf 11108. (Revised by GG, 16-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
cxpcn.d 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
cxpcn.j 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
cxpcn.k 𝐾 = (𝐽t 𝐷)
Assertion
Ref Expression
cxpcn (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑐𝑦)) ∈ ((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 26564 . . . . . 6 (𝑥𝐷 ↔ (𝑥 ∈ ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℝ+)))
32simplbi 497 . . . . 5 (𝑥𝐷𝑥 ∈ ℂ)
43adantr 480 . . . 4 ((𝑥𝐷𝑦 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
51logdmn0 26565 . . . . 5 (𝑥𝐷𝑥 ≠ 0)
65adantr 480 . . . 4 ((𝑥𝐷𝑦 ∈ ℂ) → 𝑥 ≠ 0)
7 simpr 484 . . . 4 ((𝑥𝐷𝑦 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
84, 6, 7cxpefd 26637 . . 3 ((𝑥𝐷𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥𝑐𝑦) = (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥))))
98mpoeq3ia 7431 . 2 (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑐𝑦)) = (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥))))
10 cxpcn.k . . . . 5 𝐾 = (𝐽t 𝐷)
11 cxpcn.j . . . . . . . 8 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
1211cnfldtopon 24686 . . . . . . 7 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
1312a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ))
143ssriv 3941 . . . . . 6 𝐷 ⊆ ℂ
15 resttopon 23064 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐷 ⊆ ℂ) → (𝐽t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
1613, 14, 15sylancl 586 . . . . 5 (⊤ → (𝐽t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
1710, 16eqeltrid 2832 . . . 4 (⊤ → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝐷))
1817, 13cnmpt2nd 23572 . . . . 5 (⊤ → (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ 𝑦) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
19 fvres 6845 . . . . . . . 8 (𝑥𝐷 → ((log ↾ 𝐷)‘𝑥) = (log‘𝑥))
2019adantr 480 . . . . . . 7 ((𝑥𝐷𝑦 ∈ ℂ) → ((log ↾ 𝐷)‘𝑥) = (log‘𝑥))
2120mpoeq3ia 7431 . . . . . 6 (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ ((log ↾ 𝐷)‘𝑥)) = (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (log‘𝑥))
2217, 13cnmpt1st 23571 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ 𝑥) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐾))
231logcn 26572 . . . . . . . . 9 (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐷cn→ℂ)
24 ssid 3960 . . . . . . . . . 10 ℂ ⊆ ℂ
2512toponrestid 22824 . . . . . . . . . . 11 𝐽 = (𝐽t ℂ)
2611, 10, 25cncfcn 24819 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝐷cn→ℂ) = (𝐾 Cn 𝐽))
2714, 24, 26mp2an 692 . . . . . . . . 9 (𝐷cn→ℂ) = (𝐾 Cn 𝐽)
2823, 27eleqtri 2826 . . . . . . . 8 (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐾 Cn 𝐽)
2928a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐾 Cn 𝐽))
3017, 13, 22, 29cnmpt21f 23575 . . . . . 6 (⊤ → (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ ((log ↾ 𝐷)‘𝑥)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
3121, 30eqeltrrid 2833 . . . . 5 (⊤ → (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (log‘𝑥)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
3211mpomulcn 24774 . . . . . 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 7362 . . . . 5 ((𝑢 = 𝑦𝑣 = (log‘𝑥)) → (𝑢 · 𝑣) = (𝑦 · (log‘𝑥)))
3517, 13, 18, 31, 13, 13, 33, 34cnmpt22 23577 . . . 4 (⊤ → (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 · (log‘𝑥))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
36 efcn 26369 . . . . . 6 exp ∈ (ℂ–cn→ℂ)
3711cncfcn1 24820 . . . . . 6 (ℂ–cn→ℂ) = (𝐽 Cn 𝐽)
3836, 37eleqtri 2826 . . . . 5 exp ∈ (𝐽 Cn 𝐽)
3938a1i 11 . . . 4 (⊤ → exp ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
4017, 13, 35, 39cnmpt21f 23575 . . 3 (⊤ → (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥)))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
4140mptru 1547 . 2 (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥)))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽)
429, 41eqeltri 2824 1 (𝑥𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑥𝑐𝑦)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wtru 1541  wcel 2109  wne 2925  cdif 3902  wss 3905  cres 5625  cfv 6486  (class class class)co 7353  cmpo 7355  cc 11026  cr 11027  0cc0 11028   · cmul 11033  -∞cmnf 11166  +crp 12911  (,]cioc 13267  expce 15986  t crest 17342  TopOpenctopn 17343  fldccnfld 21279  TopOnctopon 22813   Cn ccn 23127   ×t ctx 23463  cnccncf 24785  logclog 26479  𝑐ccxp 26480
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-inf2 9556  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105  ax-pre-sup 11106  ax-addf 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-tp 4584  df-op 4586  df-uni 4862  df-int 4900  df-iun 4946  df-iin 4947  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-se 5577  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-isom 6495  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-of 7617  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8632  df-map 8762  df-pm 8763  df-ixp 8832  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-fsupp 9271  df-fi 9320  df-sup 9351  df-inf 9352  df-oi 9421  df-card 9854  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-div 11796  df-nn 12147  df-2 12209  df-3 12210  df-4 12211  df-5 12212  df-6 12213  df-7 12214  df-8 12215  df-9 12216  df-n0 12403  df-z 12490  df-dec 12610  df-uz 12754  df-q 12868  df-rp 12912  df-xneg 13032  df-xadd 13033  df-xmul 13034  df-ioo 13270  df-ioc 13271  df-ico 13272  df-icc 13273  df-fz 13429  df-fzo 13576  df-fl 13714  df-mod 13792  df-seq 13927  df-exp 13987  df-fac 14199  df-bc 14228  df-hash 14256  df-shft 14992  df-cj 15024  df-re 15025  df-im 15026  df-sqrt 15160  df-abs 15161  df-limsup 15396  df-clim 15413  df-rlim 15414  df-sum 15612  df-ef 15992  df-sin 15994  df-cos 15995  df-tan 15996  df-pi 15997  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17139  df-ress 17160  df-plusg 17192  df-mulr 17193  df-starv 17194  df-sca 17195  df-vsca 17196  df-ip 17197  df-tset 17198  df-ple 17199  df-ds 17201  df-unif 17202  df-hom 17203  df-cco 17204  df-rest 17344  df-topn 17345  df-0g 17363  df-gsum 17364  df-topgen 17365  df-pt 17366  df-prds 17369  df-xrs 17424  df-qtop 17429  df-imas 17430  df-xps 17432  df-mre 17506  df-mrc 17507  df-acs 17509  df-mgm 18532  df-sgrp 18611  df-mnd 18627  df-submnd 18676  df-mulg 18965  df-cntz 19214  df-cmn 19679  df-psmet 21271  df-xmet 21272  df-met 21273  df-bl 21274  df-mopn 21275  df-fbas 21276  df-fg 21277  df-cnfld 21280  df-top 22797  df-topon 22814  df-topsp 22836  df-bases 22849  df-cld 22922  df-ntr 22923  df-cls 22924  df-nei 23001  df-lp 23039  df-perf 23040  df-cn 23130  df-cnp 23131  df-haus 23218  df-cmp 23290  df-tx 23465  df-hmeo 23658  df-fil 23749  df-fm 23841  df-flim 23842  df-flf 23843  df-xms 24224  df-ms 24225  df-tms 24226  df-cncf 24787  df-limc 25783  df-dv 25784  df-log 26481  df-cxp 26482
This theorem is referenced by:  cxpcn2  26672  sqrtcn  26676  cxpcncf1  34562  cxpcncf2  45881
  Copyright terms: Public domain W3C validator