Theorem dvcnp 26178

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 26165	. . . . . . 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 2760	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ↾t 𝑆) = (𝐾 ↾t 𝑆)
8		dvcnp.k	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
9		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵))) = (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↦ (((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐵)) / (𝑧 − 𝐵)))
10		recnprss 26163	. . . . . . 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 26157	. . . . 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 3941	. . . . 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 26160	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) → dom (𝑆 D 𝐹) ⊆ 𝐴)
20	19	sselda 3931	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ 𝑆) ∧ 𝐵 ∈ dom (𝑆 D 𝐹)) → 𝐵 ∈ 𝐴)
21		eldifsn 4748	. . . . 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 26155	. . . . 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 26143	. . 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 2864	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 2145   ≠ wne 2955   ∖ cdif 3896   ⊆ wss 3899  ifcif 4482  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5655  Fun wfun 6529  ⟶wf 6531  ‘cfv 6535  (class class class)co 7416  ℂcc 11147  ℝcr 11148   − cmin 11490   / cdiv 11920   ↾_t crest 17530  TopOpenctopn 17531  ℂ_fldccnfld 21617  intcnt 23274   CnP ccnp 23482   lim_ℂ climc 26121   D cdv 26122

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 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7742  ax-cnex 11205  ax-resscn 11206  ax-1cn 11207  ax-icn 11208  ax-addcl 11209  ax-addrcl 11210  ax-mulcl 11211  ax-mulrcl 11212  ax-mulcom 11213  ax-addass 11214  ax-mulass 11215  ax-distr 11216  ax-i2m1 11217  ax-1ne0 11218  ax-1rid 11219  ax-rnegex 11220  ax-rrecex 11221  ax-cnre 11222  ax-pre-lttri 11223  ax-pre-lttrn 11224  ax-pre-ltadd 11225  ax-pre-mulgt0 11226  ax-pre-sup 11227

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  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 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6301  df-ord 6362  df-on 6363  df-lim 6364  df-suc 6365  df-iota 6491  df-fun 6537  df-fn 6538  df-f 6539  df-f1 6540  df-fo 6541  df-f1o 6542  df-fv 6543  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-1o 8462  df-er 8703  df-map 8835  df-pm 8836  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-fi 9388  df-sup 9419  df-inf 9420  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11921  df-nn 12283  df-2 12352  df-3 12353  df-4 12354  df-5 12355  df-6 12356  df-7 12357  df-8 12358  df-9 12359  df-n0 12554  df-z 12641  df-dec 12762  df-uz 12913  df-q 13023  df-rp 13068  df-xneg 13188  df-xadd 13189  df-xmul 13190  df-icc 13430  df-fz 13587  df-seq 14091  df-exp 14151  df-cj 15211  df-re 15212  df-im 15213  df-sqrt 15347  df-abs 15348  df-struct 17264  df-slot 17299  df-ndx 17311  df-base 17327  df-plusg 17380  df-mulr 17381  df-starv 17382  df-tset 17386  df-ple 17387  df-ds 17389  df-unif 17390  df-rest 17532  df-topn 17533  df-topgen 17553  df-psmet 21609  df-xmet 21610  df-met 21611  df-bl 21612  df-mopn 21613  df-fbas 21614  df-fg 21615  df-cnfld 21618  df-top 23151  df-topon 23168  df-topsp 23190  df-bases 23203  df-cld 23276  df-ntr 23277  df-cls 23278  df-nei 23355  df-lp 23393  df-perf 23394  df-cnp 23485  df-haus 23572  df-fil 24104  df-fm 24196  df-flim 24197  df-flf 24198  df-xms 24578  df-ms 24579  df-limc 26125  df-dv 26126

This theorem is used by:  efrlim  27238