Theorem dvcnp 26087

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 26074	. . . . . . 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 6708	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ → Fun (𝑆 D 𝐹))
5		funfvbrb 7046	. . . . . 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 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ↾t 𝑆) = (𝐾 ↾t 𝑆)
8		dvcnp.k	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
9		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) = (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)))
10		recnprss 26072	. . . . . . 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 26066	. . . . 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 504	. . 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 3947	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → 𝐴 ⊆ ℂ)
18	17	adantr 485	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐴 ⊆ ℂ)
19	11, 12, 13	dvbss 26069	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → dom (𝑆 D 𝐹) ⊆ 𝐴)
20	19	sselda 3937	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐵 ∈ 𝐴)
21		eldifsn 4753	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↔ (𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ≠ 𝐵))
22	12	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
23	22, 18, 20	dvlem 26064	. . . . 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 606	. . . 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 26052	. . 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 2867	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 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958   ∖ cdif 3902   ⊆ wss 3905  ifcif 4487  {csn 4589  {cpr 4591   class class class wbr 5109   ↦ cmpt 5192  dom cdm 5661  Fun wfun 6530  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  ℂcc 11102  ℝcr 11103   − cmin 11445   / cdiv 11875   ↾_t crest 17477  TopOpenctopn 17478  ℂ_fldccnfld 21531  intcnt 23183   CnP ccnp 23391   lim_ℂ climc 26030   D cdv 26031

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11160  ax-resscn 11161  ax-1cn 11162  ax-icn 11163  ax-addcl 11164  ax-addrcl 11165  ax-mulcl 11166  ax-mulrcl 11167  ax-mulcom 11168  ax-addass 11169  ax-mulass 11170  ax-distr 11171  ax-i2m1 11172  ax-1ne0 11173  ax-1rid 11174  ax-rnegex 11175  ax-rrecex 11176  ax-cnre 11177  ax-pre-lttri 11178  ax-pre-lttrn 11179  ax-pre-ltadd 11180  ax-pre-mulgt0 11181  ax-pre-sup 11182

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  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 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-map 8822  df-pm 8823  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fi 9367  df-sup 9398  df-inf 9399  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11876  df-nn 12238  df-2 12307  df-3 12308  df-4 12309  df-5 12310  df-6 12311  df-7 12312  df-8 12313  df-9 12314  df-n0 12509  df-z 12596  df-dec 12716  df-uz 12867  df-q 12977  df-rp 13021  df-xneg 13141  df-xadd 13142  df-xmul 13143  df-icc 13383  df-fz 13540  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15155  df-re 15156  df-im 15157  df-sqrt 15291  df-abs 15292  df-struct 17211  df-slot 17246  df-ndx 17258  df-base 17274  df-plusg 17327  df-mulr 17328  df-starv 17329  df-tset 17333  df-ple 17334  df-ds 17336  df-unif 17337  df-rest 17479  df-topn 17480  df-topgen 17500  df-psmet 21523  df-xmet 21524  df-met 21525  df-bl 21526  df-mopn 21527  df-fbas 21528  df-fg 21529  df-cnfld 21532  df-top 23060  df-topon 23077  df-topsp 23099  df-bases 23112  df-cld 23185  df-ntr 23186  df-cls 23187  df-nei 23264  df-lp 23302  df-perf 23303  df-cnp 23394  df-haus 23481  df-fil 24012  df-fm 24104  df-flim 24105  df-flf 24106  df-xms 24486  df-ms 24487  df-limc 26034  df-dv 26035

This theorem is used by:  efrlim  27143