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

Theorem cxpcn 27106
Description: Domain of continuity of the complex power function. (Contributed by Mario Carneiro, 1-May-2016.) Avoid ax-mulf 11310. (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 27000 . . . . . 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 27001 . . . . 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 27073 . . 3 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥↑𝑐𝑦) = (exp‘(𝑦 · (log‘𝑥))))
98mpoeq3ia 7524 . 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 25134 . . . . . . 7 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
1312a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ))
143ssriv 3917 . . . . . 6 𝐷 ⊆ ℂ
15 resttopon 23512 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐷 ⊆ ℂ) → (𝐽 ↾t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
1613, 14, 15sylancl 598 . . . . 5 (⊤ → (𝐽 ↾t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
1710, 16eqeltrid 2868 . . . 4 (⊤ → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝐷))
1817, 13cnmpt2nd 24021 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ 𝑦) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
19 fvres 6930 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ 𝐷 → ((log ↾ 𝐷)‘𝑥) = (log‘𝑥))
2019adantr 486 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → ((log ↾ 𝐷)‘𝑥) = (log‘𝑥))
2120mpoeq3ia 7524 . . . . . 6 (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ ((log ↾ 𝐷)‘𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (log‘𝑥))
2217, 13cnmpt1st 24020 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ 𝑥) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐾))
231logcn 27008 . . . . . . . . 9 (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐷–cn→ℂ)
24 ssid 3935 . . . . . . . . . 10 ℂ ⊆ ℂ
2512toponrestid 23272 . . . . . . . . . . 11 𝐽 = (𝐽 ↾t ℂ)
2611, 10, 25cncfcn 25264 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝐷–cn→ℂ) = (𝐾 Cn 𝐽))
2714, 24, 26mp2an 705 . . . . . . . . 9 (𝐷–cn→ℂ) = (𝐾 Cn 𝐽)
2823, 27eleqtri 2862 . . . . . . . 8 (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐾 Cn 𝐽)
2928a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → (log ↾ 𝐷) ∈ (𝐾 Cn 𝐽))
3017, 13, 22, 29cnmpt21f 24024 . . . . . 6 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ ((log ↾ 𝐷)‘𝑥)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
3121, 30eqeltrrid 2869 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (log‘𝑥)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
3211mpomulcn 25221 . . . . . 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 7455 . . . . 5 ((𝑢 = 𝑦 ∧ 𝑣 = (log‘𝑥)) → (𝑢 · 𝑣) = (𝑦 · (log‘𝑥)))
3517, 13, 18, 31, 13, 13, 33, 34cnmpt22 24026 . . . 4 (⊤ → (𝑥 ∈ 𝐷, 𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 · (log‘𝑥))) ∈ ((𝐾 ×t 𝐽) Cn 𝐽))
36 efcn 26803 . . . . . 6 exp ∈ (ℂ–cn→ℂ)
3711cncfcn1 25265 . . . . . 6 (ℂ–cn→ℂ) = (𝐽 Cn 𝐽)
3836, 37eleqtri 2862 . . . . 5 exp ∈ (𝐽 Cn 𝐽)
3938a1i 11 . . . 4 (⊤ → exp ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
4017, 13, 35, 39cnmpt21f 24024 . . 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 2860 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 2147   ≠ wne 2959   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ↾ cres 5658  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446   ∈ cmpo 7448  ℂcc 11228  ℝcr 11229  0cc0 11230   · cmul 11235  -∞cmnf 11371  ℝ+crp 13150  (,]cioc 13507  expce 16259   ↾t crest 17623  TopOpenctopn 17624  ℂfldccnfld 21711  TopOnctopon 23261   Cn ccn 23575   ×t ctx 23912  –cn→ccncf 25230  logclog 26915  ↑𝑐ccxp 26916
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-inf2 9672  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308  ax-addf 11309
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-fi 9433  df-sup 9464  df-inf 9465  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-q 13106  df-rp 13151  df-xneg 13271  df-xadd 13272  df-xmul 13273  df-ioo 13510  df-ioc 13511  df-ico 13512  df-icc 13513  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-fl 13962  df-mod 14040  df-seq 14175  df-exp 14235  df-fac 14448  df-bc 14477  df-hash 14505  df-shft 15252  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-limsup 15670  df-clim 15687  df-rlim 15688  df-sum 15886  df-ef 16265  df-sin 16267  df-cos 16268  df-tan 16269  df-pi 16270  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-starv 17475  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-ip 17478  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-unif 17483  df-hom 17484  df-cco 17485  df-rest 17625  df-topn 17626  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-topgen 17646  df-pt 17647  df-prds 17650  df-xrs 17706  df-qtop 17711  df-imas 17712  df-xps 17714  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-mulg 19310  df-cntz 19564  df-cmn 20029  df-psmet 21703  df-xmet 21704  df-met 21705  df-bl 21706  df-mopn 21707  df-fbas 21708  df-fg 21709  df-cnfld 21712  df-top 23245  df-topon 23262  df-topsp 23284  df-bases 23297  df-cld 23370  df-ntr 23371  df-cls 23372  df-nei 23449  df-lp 23487  df-perf 23488  df-cn 23578  df-cnp 23579  df-haus 23666  df-cmp 23738  df-tx 23914  df-hmeo 24107  df-fil 24198  df-fm 24290  df-flim 24291  df-flf 24292  df-xms 24672  df-ms 24673  df-tms 24674  df-cncf 25232  df-limc 26219  df-dv 26220  df-log 26917  df-cxp 26918
This theorem is used by:  cxpcn2  27107  sqrtcn  27111  cxpcncf1  35307  cxpcncf2  47124
  Copyright terms: Public domain W3C validator