Theorem dvcnp 26134

Description: The difference quotient is continuous at 𝐵 when the original function is differentiable at 𝐵. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
dvcnp.j	⊢ 𝐽 = (𝐾 ↾t 𝐴)
dvcnp.k	⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
dvcnp.g	⊢ 𝐺 = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑧 = 𝐵, ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵), (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))))

Assertion

Ref	Expression
dvcnp	⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵))

Distinct variable groups:   𝑧,𝐴   𝑧,𝐵   𝑧,𝐹   𝑧,𝐾   𝑧,𝑆   𝑧,𝐽

Allowed substitution hint:   𝐺(𝑧)

Proof of Theorem dvcnp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dvcnp.g	. 2 ⊢ 𝐺 = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑧 = 𝐵, ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵), (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))))
2		dvfg 26121	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ)
3	2	3ad2ant1 1151	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → (𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ)
4		ffun 6713	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ → Fun (𝑆 D 𝐹))
5		funfvbrb 7051	. . . . . 6 ⊢ (Fun (𝑆 D 𝐹) → (𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ 𝐵(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)‘𝐵)))
6	3, 4, 5	3syl 19	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → (𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ 𝐵(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)‘𝐵)))
7		eqid 2765	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ↾t 𝑆) = (𝐾 ↾t 𝑆)
8		dvcnp.k	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
9		eqid 2765	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) = (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)))
10		recnprss 26119	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} → 𝑆 ⊆ ℂ)
11	10	3ad2ant1 1151	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → 𝑆 ⊆ ℂ)
12		simp2 1155	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
13		simp3 1156	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → 𝐴 ⊆ 𝑆)
14	7, 8, 9, 11, 12, 13	eldv 26113	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → (𝐵(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)‘𝐵) ↔ (𝐵 ∈ ((int‘(𝐾 ↾t 𝑆))‘𝐴) ∧ ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵) ∈ ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) limℂ 𝐵))))
15	6, 14	bitrd 282	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → (𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ (𝐵 ∈ ((int‘(𝐾 ↾t 𝑆))‘𝐴) ∧ ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵) ∈ ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) limℂ 𝐵))))
16	15	simplbda 505	. . 3 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵) ∈ ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) limℂ 𝐵))
17	13, 11	sstrd 3948	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → 𝐴 ⊆ ℂ)
18	17	adantr 486	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐴 ⊆ ℂ)
19	11, 12, 13	dvbss 26116	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → dom (𝑆 D 𝐹) ⊆ 𝐴)
20	19	sselda 3938	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐵 ∈ 𝐴)
21		eldifsn 4755	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↔ (𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ≠ 𝐵))
22	12	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
23	22, 18, 20	dvlem 26111	. . . . 5 ⊢ ((((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)) ∈ ℂ)
24	21, 23	sylan2br 607	. . . 4 ⊢ ((((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) ∧ (𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ≠ 𝐵)) → (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)) ∈ ℂ)
25		dvcnp.j	. . . 4 ⊢ 𝐽 = (𝐾 ↾t 𝐴)
26	18, 20, 24, 25, 8	limcmpt2 26099	. . 3 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → (((𝑆 D 𝐹)‘𝐵) ∈ ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) limℂ 𝐵) ↔ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑧 = 𝐵, ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵), (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)))) ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵)))
27	16, 26	mpbid 235	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑧 = 𝐵, ((𝑆 D 𝐹)‘𝐵), (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)))) ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵))
28	1, 27	eqeltrid 2869	1 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2960   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906  ifcif 4489  {csn 4591  {cpr 4593   class class class wbr 5111   ↦ cmpt 5194  dom cdm 5663  Fun wfun 6535  ⟶wf 6537  ‘cfv 6541  (class class class)co 7420  ℂcc 11118  ℝcr 11119   − cmin 11461   / cdiv 11891   ↾_t crest 17500  TopOpenctopn 17501  ℂ_fldccnfld 21577  intcnt 23229   CnP ccnp 23437   lim_ℂ climc 26077   D cdv 26078

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7743  ax-cnex 11176  ax-resscn 11177  ax-1cn 11178  ax-icn 11179  ax-addcl 11180  ax-addrcl 11181  ax-mulcl 11182  ax-mulrcl 11183  ax-mulcom 11184  ax-addass 11185  ax-mulass 11186  ax-distr 11187  ax-i2m1 11188  ax-1ne0 11189  ax-1rid 11190  ax-rnegex 11191  ax-rrecex 11192  ax-cnre 11193  ax-pre-lttri 11194  ax-pre-lttrn 11195  ax-pre-ltadd 11196  ax-pre-mulgt0 11197  ax-pre-sup 11198

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7870  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-1o 8460  df-er 8701  df-map 8833  df-pm 8834  df-en 8951  df-dom 8952  df-sdom 8953  df-fin 8954  df-fi 9379  df-sup 9410  df-inf 9411  df-pnf 11265  df-mnf 11266  df-xr 11267  df-ltxr 11268  df-le 11269  df-sub 11463  df-neg 11464  df-div 11892  df-nn 12254  df-2 12323  df-3 12324  df-4 12325  df-5 12326  df-6 12327  df-7 12328  df-8 12329  df-9 12330  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12733  df-uz 12884  df-q 12994  df-rp 13038  df-xneg 13158  df-xadd 13159  df-xmul 13160  df-icc 13400  df-fz 13557  df-seq 14061  df-exp 14121  df-cj 15179  df-re 15180  df-im 15181  df-sqrt 15315  df-abs 15316  df-struct 17234  df-slot 17269  df-ndx 17281  df-base 17297  df-plusg 17350  df-mulr 17351  df-starv 17352  df-tset 17356  df-ple 17357  df-ds 17359  df-unif 17360  df-rest 17502  df-topn 17503  df-topgen 17523  df-psmet 21569  df-xmet 21570  df-met 21571  df-bl 21572  df-mopn 21573  df-fbas 21574  df-fg 21575  df-cnfld 21578  df-top 23106  df-topon 23123  df-topsp 23145  df-bases 23158  df-cld 23231  df-ntr 23232  df-cls 23233  df-nei 23310  df-lp 23348  df-perf 23349  df-cnp 23440  df-haus 23527  df-fil 24059  df-fm 24151  df-flim 24152  df-flf 24153  df-xms 24533  df-ms 24534  df-limc 26081  df-dv 26082

This theorem is used by:  efrlim  27190