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

Theorem dvcnvre 26394
Description: The derivative rule for inverse functions. If 𝐹 is a continuous and differentiable bijective function from 𝑋 to 𝑌 which never has derivative 0, then ◡𝐹 is also differentiable, and its derivative is the reciprocal of the derivative of 𝐹. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
dvcnvre.f (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑋–cn→ℝ))
dvcnvre.d (𝜑 → dom (ℝ D 𝐹) = 𝑋)
dvcnvre.z (𝜑 → ¬ 0 ∈ ran (ℝ D 𝐹))
dvcnvre.1 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶1-1onto𝑌)
Assertion
Ref Expression
dvcnvre (𝜑 → (ℝ D ◡𝐹) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (1 / ((ℝ D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌

Proof of Theorem dvcnvre
Dummy variables 𝑦 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2763 . 2 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
2 tgioo4 25179 . 2 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
3 reelprrecn 11331 . . 3 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
43a1i 11 . 2 (𝜑 → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
5 retop 25135 . . . . 5 (topGen‘ran (,)) ∈ Top
6 dvcnvre.1 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶1-1onto𝑌)
7 f1ofo 6862 . . . . . . 7 (𝐹:𝑋⟶1-1onto𝑌 → 𝐹:𝑋⟶onto𝑌)
8 forn 6829 . . . . . . 7 (𝐹:𝑋⟶onto𝑌 → ran 𝐹 = 𝑌)
96, 7, 83syl 19 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝐹 = 𝑌)
10 dvcnvre.f . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑋–cn→ℝ))
11 cncff 25269 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑋–cn→ℝ) → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
12 frn 6747 . . . . . . 7 (𝐹:𝑋⟶ℝ → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
1310, 11, 123syl 19 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
149, 13eqsstrrd 3948 . . . . 5 (𝜑 → 𝑌 ⊆ ℝ)
15 uniretop 25136 . . . . . 6 ℝ = ∪ (topGen‘ran (,))
1615ntrss2 23430 . . . . 5 (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ 𝑌 ⊆ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) ⊆ 𝑌)
175, 14, 16sylancr 599 . . . 4 (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) ⊆ 𝑌)
18 f1ocnvfv2 7316 . . . . . 6 ((𝐹:𝑋⟶1-1onto𝑌 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) = 𝑥)
196, 18sylan 592 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) = 𝑥)
20 eqid 2763 . . . . . . . . 9 ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) = ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))
2120rexmet 25165 . . . . . . . 8 ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ)
22 dvcnvre.d . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → dom (ℝ D 𝐹) = 𝑋)
23 dvbsss 26277 . . . . . . . . . . . . 13 dom (ℝ D 𝐹) ⊆ ℝ
2423a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → dom (ℝ D 𝐹) ⊆ ℝ)
2522, 24eqsstrrd 3948 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑋 ⊆ ℝ)
2615ntrss2 23430 . . . . . . . . . . 11 (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ 𝑋 ⊆ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋) ⊆ 𝑋)
275, 25, 26sylancr 599 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋) ⊆ 𝑋)
28 ax-resscn 11296 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ⊆ ℂ
2928a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
3010, 11syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
31 fss 6756 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹:𝑋⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → 𝐹:𝑋⟶ℂ)
3230, 28, 31sylancl 598 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℂ)
3329, 32, 25, 2, 1dvbssntr 26275 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → dom (ℝ D 𝐹) ⊆ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋))
3422, 33eqsstrrd 3948 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ⊆ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋))
3527, 34eqssd 3930 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋) = 𝑋)
3615isopn3 23439 . . . . . . . . . 10 (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ 𝑋 ⊆ ℝ) → (𝑋 ∈ (topGen‘ran (,)) ↔ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋) = 𝑋))
375, 25, 36sylancr 599 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑋 ∈ (topGen‘ran (,)) ↔ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑋) = 𝑋))
3835, 37mpbird 260 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ (topGen‘ran (,)))
39 f1ocnv 6867 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝑋⟶1-1onto𝑌 → ◡𝐹:𝑌⟶1-1onto𝑋)
40 f1of 6854 . . . . . . . . . 10 (◡𝐹:𝑌⟶1-1onto𝑋 → ◡𝐹:𝑌⟶𝑋)
416, 39, 403syl 19 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ◡𝐹:𝑌⟶𝑋)
4241ffvelcdmda 7116 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (◡𝐹‘𝑥) ∈ 𝑋)
43 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))
4420, 43tgioo 25170 . . . . . . . . 9 (topGen‘ran (,)) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))
4544mopni2 24867 . . . . . . . 8 ((((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)) ∈ (∞Met‘ℝ) ∧ 𝑋 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ (◡𝐹‘𝑥) ∈ 𝑋) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)
4621, 38, 42, 45mp3an2ani 1498 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)
4710ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → 𝐹 ∈ (𝑋–cn→ℝ))
4822ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → dom (ℝ D 𝐹) = 𝑋)
49 dvcnvre.z . . . . . . . . 9 (𝜑 → ¬ 0 ∈ ran (ℝ D 𝐹))
5049ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → ¬ 0 ∈ ran (ℝ D 𝐹))
516ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → 𝐹:𝑋⟶1-1onto𝑌)
5242adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (◡𝐹‘𝑥) ∈ 𝑋)
53 rphalfcl 13189 . . . . . . . . 9 (𝑟 ∈ ℝ+ → (𝑟 / 2) ∈ ℝ+)
5453ad2antrl 741 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ+)
5525ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → 𝑋 ⊆ ℝ)
5655, 52sseldd 3914 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (◡𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
5754rpred 13204 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
5856, 57resubcld 11783 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
5956, 57readdcld 11377 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
60 elicc2 13582 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ∈ ℝ ∧ ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ) → (𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))) ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 ≤ ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))))
6158, 59, 60syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))) ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 ≤ ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))))
6261biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → (𝑦 ∈ ℝ ∧ ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 ≤ ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))))
6362simp1d 1160 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → 𝑦 ∈ ℝ)
6456adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → (◡𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
65 simplrl 789 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → 𝑟 ∈ ℝ+)
6665rpred 13204 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → 𝑟 ∈ ℝ)
6764, 66resubcld 11783 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) ∈ ℝ)
6858adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
6965, 53syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ+)
7069rpred 13204 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → (𝑟 / 2) ∈ ℝ)
71 rphalflt 13191 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑟 ∈ ℝ+ → (𝑟 / 2) < 𝑟)
7265, 71syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → (𝑟 / 2) < 𝑟)
7370, 66, 64, 72ltsub2dd 11969 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) < ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)))
7462simp2d 1161 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2)) ≤ 𝑦)
7567, 68, 63, 73, 74ltletrd 11509 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) < 𝑦)
7659adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)) ∈ ℝ)
7764, 66readdcld 11377 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟) ∈ ℝ)
7862simp3d 1162 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → 𝑦 ≤ ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))
7970, 66, 64, 72ltadd2dd 11508 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)) < ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟))
8063, 76, 77, 78, 79lelttrd 11507 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → 𝑦 < ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟))
8167rexrd 11398 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) ∈ ℝ*)
8277rexrd 11398 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟) ∈ ℝ*)
83 elioo2 13557 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) ∈ ℝ* ∧ ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟) ∈ ℝ*) → (𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟)) ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) < 𝑦 ∧ 𝑦 < ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟))))
8481, 82, 83syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → (𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟)) ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ ((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟) < 𝑦 ∧ 𝑦 < ((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟))))
8563, 75, 80, 84mpbir3and 1361 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) ∧ 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2)))) → 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟)))
8685ex 418 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))) → 𝑦 ∈ (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟))))
8786ssrdv 3919 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))) ⊆ (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟)))
88 rpre 13169 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ)
8988ad2antrl 741 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → 𝑟 ∈ ℝ)
9020bl2ioo 25166 . . . . . . . . . . 11 (((◡𝐹‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) = (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟)))
9156, 89, 90syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) = (((◡𝐹‘𝑥) − 𝑟)(,)((◡𝐹‘𝑥) + 𝑟)))
9287, 91sseqtrrd 3950 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))) ⊆ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟))
93 simprr 785 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)
9492, 93sstrd 3923 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → (((◡𝐹‘𝑥) − (𝑟 / 2))[,]((◡𝐹‘𝑥) + (𝑟 / 2))) ⊆ 𝑋)
95 eqid 2763 . . . . . . . 8 (topGen‘ran (,)) = (topGen‘ran (,))
96 eqid 2763 . . . . . . . 8 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋)
97 eqid 2763 . . . . . . . 8 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌)
9847, 48, 50, 51, 52, 54, 94, 95, 1, 96, 97dvcnvrelem2 26393 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ ((◡𝐹‘𝑥)(ball‘((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ)))𝑟) ⊆ 𝑋)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) ∈ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) ∧ ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘(𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)))))
9946, 98rexlimddv 3173 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) ∈ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) ∧ ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘(𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)))))
10099simpld 500 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) ∈ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌))
10119, 100eqeltrrd 2865 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥 ∈ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌))
10217, 101eqelssd 3934 . . 3 (𝜑 → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) = 𝑌)
10315isopn3 23439 . . . 4 (((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ 𝑌 ⊆ ℝ) → (𝑌 ∈ (topGen‘ran (,)) ↔ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) = 𝑌))
1045, 14, 103sylancr 599 . . 3 (𝜑 → (𝑌 ∈ (topGen‘ran (,)) ↔ ((int‘(topGen‘ran (,)))‘𝑌) = 𝑌))
105102, 104mpbird 260 . 2 (𝜑 → 𝑌 ∈ (topGen‘ran (,)))
10699simprd 501 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘(𝐹‘(◡𝐹‘𝑥))))
10719fveq2d 6920 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘(𝐹‘(◡𝐹‘𝑥))) = ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘𝑥))
108106, 107eleqtrd 2866 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘𝑥))
109108ralrimiva 3158 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑌 ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘𝑥))
1101cnfldtopon 25156 . . . . . 6 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
11114, 28sstrdi 3925 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑌 ⊆ ℂ)
112 resttopon 23534 . . . . . 6 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝑌 ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) ∈ (TopOn‘𝑌))
113110, 111, 112sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) ∈ (TopOn‘𝑌))
11425, 28sstrdi 3925 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑋 ⊆ ℂ)
115 resttopon 23534 . . . . . 6 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝑋 ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋) ∈ (TopOn‘𝑋))
116110, 114, 115sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋) ∈ (TopOn‘𝑋))
117 cncnp 23653 . . . . 5 ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) ∈ (TopOn‘𝑌) ∧ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋) ∈ (TopOn‘𝑋)) → (◡𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋)) ↔ (◡𝐹:𝑌⟶𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑌 ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘𝑥))))
118113, 116, 117syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (◡𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋)) ↔ (◡𝐹:𝑌⟶𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑌 ◡𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) CnP ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋))‘𝑥))))
11941, 109, 118mpbir2and 726 . . 3 (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋)))
1201, 97, 96cncfcn 25286 . . . 4 ((𝑌 ⊆ ℂ ∧ 𝑋 ⊆ ℂ) → (𝑌–cn→𝑋) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋)))
121111, 114, 120syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝑌–cn→𝑋) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑌) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑋)))
122119, 121eleqtrrd 2867 . 2 (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝑌–cn→𝑋))
1231, 2, 4, 105, 6, 122, 22, 49dvcnv 26352 1 (𝜑 → (ℝ D ◡𝐹) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (1 / ((ℝ D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥)))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900  {cpr 4590   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192   × cxp 5656  ◡ccnv 5657  dom cdm 5658  ran crn 5659   ↾ cres 5660   ∘ ccom 5662  ⟶wf 6562  ⟶ontowfo 6564  ⟶1-1ontowf1o 6565  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239  1c1 11240   + caddc 11242  ℝ*cxr 11381   < clt 11382   ≤ cle 11383   − cmin 11580   / cdiv 12013  2c2 12437  ℝ+crp 13160  (,)cioo 13516  [,]cicc 13519  abscabs 15444   ↾t crest 17641  TopOpenctopn 17642  topGenctg 17658  ∞Metcxmet 21714  ballcbl 21716  MetOpencmopn 21719  ℂfldccnfld 21729  Topctop 23266  TopOnctopon 23283  intcnt 23390   Cn ccn 23597   CnP ccnp 23598  –cn→ccncf 25252   D cdv 26238
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 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318
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 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-map 8887  df-pm 8888  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ioo 13520  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-unif 17496  df-hom 17497  df-cco 17498  df-euf 17499  df-rest 17643  df-topn 17644  df-0g 17662  df-gsum 17663  df-topgen 17664  df-pt 17665  df-prds 17668  df-xrs 17724  df-qtop 17729  df-imas 17730  df-xps 17732  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-acs 17809  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-mulg 19328  df-cntz 19582  df-cmn 20047  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-fbas 21726  df-fg 21727  df-cnfld 21730  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-cld 23392  df-ntr 23393  df-cls 23394  df-nei 23471  df-lp 23509  df-perf 23510  df-cn 23600  df-cnp 23601  df-haus 23688  df-cmp 23760  df-tx 23936  df-hmeo 24129  df-fil 24220  df-fm 24312  df-flim 24313  df-flf 24314  df-xms 24694  df-ms 24695  df-tms 24696  df-cncf 25254  df-limc 26241  df-dv 26242
This theorem is used by:  dvrelog  27022
  Copyright terms: Public domain W3C validator