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

Theorem dvcof 25699
Description: The chain rule for everywhere-differentiable functions. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
dvcof.s (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ {ℝ, β„‚})
dvcof.t (πœ‘ β†’ 𝑇 ∈ {ℝ, β„‚})
dvcof.f (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆβ„‚)
dvcof.g (πœ‘ β†’ 𝐺:π‘ŒβŸΆπ‘‹)
dvcof.df (πœ‘ β†’ dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
dvcof.dg (πœ‘ β†’ dom (𝑇 D 𝐺) = π‘Œ)
Assertion
Ref Expression
dvcof (πœ‘ β†’ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = (((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) ∘f Β· (𝑇 D 𝐺)))

Proof of Theorem dvcof
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvcof.f . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆβ„‚)
21adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆβ„‚)
3 dvcof.df . . . . . 6 (πœ‘ β†’ dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
4 dvbsss 25653 . . . . . 6 dom (𝑆 D 𝐹) βŠ† 𝑆
53, 4eqsstrrdi 4038 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑋 βŠ† 𝑆)
65adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝑋 βŠ† 𝑆)
7 dvcof.g . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺:π‘ŒβŸΆπ‘‹)
87adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝐺:π‘ŒβŸΆπ‘‹)
9 dvcof.dg . . . . . 6 (πœ‘ β†’ dom (𝑇 D 𝐺) = π‘Œ)
10 dvbsss 25653 . . . . . 6 dom (𝑇 D 𝐺) βŠ† 𝑇
119, 10eqsstrrdi 4038 . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘Œ βŠ† 𝑇)
1211adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑇)
13 dvcof.s . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ {ℝ, β„‚})
1413adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝑆 ∈ {ℝ, β„‚})
15 dvcof.t . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑇 ∈ {ℝ, β„‚})
1615adantr 479 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝑇 ∈ {ℝ, β„‚})
177ffvelcdmda 7087 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ (πΊβ€˜π‘₯) ∈ 𝑋)
183adantr 479 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
1917, 18eleqtrrd 2834 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ (πΊβ€˜π‘₯) ∈ dom (𝑆 D 𝐹))
209eleq2d 2817 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ dom (𝑇 D 𝐺) ↔ π‘₯ ∈ π‘Œ))
2120biimpar 476 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ π‘₯ ∈ dom (𝑇 D 𝐺))
222, 6, 8, 12, 14, 16, 19, 21dvco 25698 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))β€˜π‘₯) = (((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)) Β· ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯)))
2322mpteq2dva 5249 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))β€˜π‘₯)) = (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ (((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)) Β· ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯))))
24 dvfg 25657 . . . . 5 (𝑇 ∈ {ℝ, β„‚} β†’ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))βŸΆβ„‚)
2515, 24syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))βŸΆβ„‚)
26 recnprss 25655 . . . . . . . 8 (𝑇 ∈ {ℝ, β„‚} β†’ 𝑇 βŠ† β„‚)
2715, 26syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑇 βŠ† β„‚)
28 fco 6742 . . . . . . . 8 ((𝐹:π‘‹βŸΆβ„‚ ∧ 𝐺:π‘ŒβŸΆπ‘‹) β†’ (𝐹 ∘ 𝐺):π‘ŒβŸΆβ„‚)
291, 7, 28syl2anc 582 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐹 ∘ 𝐺):π‘ŒβŸΆβ„‚)
3027, 29, 11dvbss 25652 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) βŠ† π‘Œ)
31 recnprss 25655 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ {ℝ, β„‚} β†’ 𝑆 βŠ† β„‚)
3214, 31syl 17 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝑆 βŠ† β„‚)
3316, 26syl 17 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ 𝑇 βŠ† β„‚)
34 fvexd 6907 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)) ∈ V)
35 fvexd 6907 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯) ∈ V)
36 dvfg 25657 . . . . . . . . . 10 (𝑆 ∈ {ℝ, β„‚} β†’ (𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)βŸΆβ„‚)
37 ffun 6721 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)βŸΆβ„‚ β†’ Fun (𝑆 D 𝐹))
38 funfvbrb 7053 . . . . . . . . . 10 (Fun (𝑆 D 𝐹) β†’ ((πΊβ€˜π‘₯) ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ (πΊβ€˜π‘₯)(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯))))
3914, 36, 37, 384syl 19 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ ((πΊβ€˜π‘₯) ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ (πΊβ€˜π‘₯)(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯))))
4019, 39mpbid 231 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ (πΊβ€˜π‘₯)(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)))
41 dvfg 25657 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ {ℝ, β„‚} β†’ (𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)βŸΆβ„‚)
42 ffun 6721 . . . . . . . . . 10 ((𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)βŸΆβ„‚ β†’ Fun (𝑇 D 𝐺))
43 funfvbrb 7053 . . . . . . . . . 10 (Fun (𝑇 D 𝐺) β†’ (π‘₯ ∈ dom (𝑇 D 𝐺) ↔ π‘₯(𝑇 D 𝐺)((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯)))
4416, 41, 42, 434syl 19 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ (π‘₯ ∈ dom (𝑇 D 𝐺) ↔ π‘₯(𝑇 D 𝐺)((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯)))
4521, 44mpbid 231 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ π‘₯(𝑇 D 𝐺)((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯))
46 eqid 2730 . . . . . . . 8 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
472, 6, 8, 12, 32, 33, 34, 35, 40, 45, 46dvcobr 25697 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ π‘₯(𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))(((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)) Β· ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯)))
48 reldv 25621 . . . . . . . 8 Rel (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))
4948releldmi 5948 . . . . . . 7 (π‘₯(𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))(((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)) Β· ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯)) β†’ π‘₯ ∈ dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)))
5047, 49syl 17 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ π‘Œ) β†’ π‘₯ ∈ dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)))
5130, 50eqelssd 4004 . . . . 5 (πœ‘ β†’ dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = π‘Œ)
5251feq2d 6704 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))βŸΆβ„‚ ↔ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):π‘ŒβŸΆβ„‚))
5325, 52mpbid 231 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):π‘ŒβŸΆβ„‚)
5453feqmptd 6961 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))β€˜π‘₯)))
5515, 11ssexd 5325 . . 3 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ V)
567feqmptd 6961 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺 = (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ (πΊβ€˜π‘₯)))
5713, 36syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)βŸΆβ„‚)
583feq2d 6704 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)βŸΆβ„‚ ↔ (𝑆 D 𝐹):π‘‹βŸΆβ„‚))
5957, 58mpbid 231 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑆 D 𝐹):π‘‹βŸΆβ„‚)
6059feqmptd 6961 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑆 D 𝐹) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑆 D 𝐹)β€˜π‘¦)))
61 fveq2 6892 . . . 4 (𝑦 = (πΊβ€˜π‘₯) β†’ ((𝑆 D 𝐹)β€˜π‘¦) = ((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)))
6217, 56, 60, 61fmptco 7130 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) = (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ ((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯))))
6315, 41syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)βŸΆβ„‚)
649feq2d 6704 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)βŸΆβ„‚ ↔ (𝑇 D 𝐺):π‘ŒβŸΆβ„‚))
6563, 64mpbid 231 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑇 D 𝐺):π‘ŒβŸΆβ„‚)
6665feqmptd 6961 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑇 D 𝐺) = (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯)))
6755, 34, 35, 62, 66offval2 7694 . 2 (πœ‘ β†’ (((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) ∘f Β· (𝑇 D 𝐺)) = (π‘₯ ∈ π‘Œ ↦ (((𝑆 D 𝐹)β€˜(πΊβ€˜π‘₯)) Β· ((𝑇 D 𝐺)β€˜π‘₯))))
6823, 54, 673eqtr4d 2780 1 (πœ‘ β†’ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = (((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) ∘f Β· (𝑇 D 𝐺)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  Vcvv 3472   βŠ† wss 3949  {cpr 4631   class class class wbr 5149   ↦ cmpt 5232  dom cdm 5677   ∘ ccom 5681  Fun wfun 6538  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7413   ∘f cof 7672  β„‚cc 11112  β„cr 11113   Β· cmul 11119  TopOpenctopn 17373  β„‚fldccnfld 21146   D cdv 25614
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7729  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191  ax-pre-sup 11192  ax-addf 11193  ax-mulf 11194
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7674  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-supp 8151  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-1o 8470  df-2o 8471  df-er 8707  df-map 8826  df-pm 8827  df-ixp 8896  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-fsupp 9366  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9509  df-card 9938  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11452  df-neg 11453  df-div 11878  df-nn 12219  df-2 12281  df-3 12282  df-4 12283  df-5 12284  df-6 12285  df-7 12286  df-8 12287  df-9 12288  df-n0 12479  df-z 12565  df-dec 12684  df-uz 12829  df-q 12939  df-rp 12981  df-xneg 13098  df-xadd 13099  df-xmul 13100  df-icc 13337  df-fz 13491  df-fzo 13634  df-seq 13973  df-exp 14034  df-hash 14297  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-struct 17086  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17151  df-ress 17180  df-plusg 17216  df-mulr 17217  df-starv 17218  df-sca 17219  df-vsca 17220  df-ip 17221  df-tset 17222  df-ple 17223  df-ds 17225  df-unif 17226  df-hom 17227  df-cco 17228  df-rest 17374  df-topn 17375  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-topgen 17395  df-pt 17396  df-prds 17399  df-xrs 17454  df-qtop 17459  df-imas 17460  df-xps 17462  df-mre 17536  df-mrc 17537  df-acs 17539  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-submnd 18708  df-mulg 18989  df-cntz 19224  df-cmn 19693  df-psmet 21138  df-xmet 21139  df-met 21140  df-bl 21141  df-mopn 21142  df-fbas 21143  df-fg 21144  df-cnfld 21147  df-top 22618  df-topon 22635  df-topsp 22657  df-bases 22671  df-cld 22745  df-ntr 22746  df-cls 22747  df-nei 22824  df-lp 22862  df-perf 22863  df-cn 22953  df-cnp 22954  df-haus 23041  df-tx 23288  df-hmeo 23481  df-fil 23572  df-fm 23664  df-flim 23665  df-flf 23666  df-xms 24048  df-ms 24049  df-tms 24050  df-cncf 24620  df-limc 25617  df-dv 25618
This theorem is referenced by:  dvmptco  25723  dvsinax  44929  dvcosax  44942
  Copyright terms: Public domain W3C validator