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

Theorem dvcof 26268
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 (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
dvcof.t (𝜑 → 𝑇 ∈ {ℝ, ℂ})
dvcof.f (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℂ)
dvcof.g (𝜑 → 𝐺:𝑌⟶𝑋)
dvcof.df (𝜑 → dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
dvcof.dg (𝜑 → dom (𝑇 D 𝐺) = 𝑌)
Assertion
Ref Expression
dvcof (𝜑 → (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = (((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) ∘f · (𝑇 D 𝐺)))

Proof of Theorem dvcof
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvcof.f . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℂ)
21adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝐹:𝑋⟶ℂ)
3 dvcof.df . . . . . 6 (𝜑 → dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
4 dvbsss 26222 . . . . . 6 dom (𝑆 D 𝐹) ⊆ 𝑆
53, 4eqsstrrdi 3953 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ⊆ 𝑆)
65adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑋 ⊆ 𝑆)
7 dvcof.g . . . . 5 (𝜑 → 𝐺:𝑌⟶𝑋)
87adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝐺:𝑌⟶𝑋)
9 dvcof.dg . . . . . 6 (𝜑 → dom (𝑇 D 𝐺) = 𝑌)
10 dvbsss 26222 . . . . . 6 dom (𝑇 D 𝐺) ⊆ 𝑇
119, 10eqsstrrdi 3953 . . . . 5 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑇)
1211adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑌 ⊆ 𝑇)
13 dvcof.s . . . . 5 (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
1413adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
15 dvcof.t . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 ∈ {ℝ, ℂ})
1615adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑇 ∈ {ℝ, ℂ})
177ffvelcdmda 7084 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐺‘𝑥) ∈ 𝑋)
183adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
1917, 18eleqtrrd 2863 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐺‘𝑥) ∈ dom (𝑆 D 𝐹))
209eleq2d 2846 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ dom (𝑇 D 𝐺) ↔ 𝑥 ∈ 𝑌))
2120biimpar 483 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥 ∈ dom (𝑇 D 𝐺))
222, 6, 8, 12, 14, 16, 19, 21dvco 26267 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))‘𝑥) = (((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)) · ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥)))
2322mpteq2dva 5197 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))‘𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)) · ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥))))
24 dvfg 26226 . . . . 5 (𝑇 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))⟶ℂ)
2515, 24syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))⟶ℂ)
26 recnprss 26224 . . . . . . . 8 (𝑇 ∈ {ℝ, ℂ} → 𝑇 ⊆ ℂ)
2715, 26syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑇 ⊆ ℂ)
28 fco 6734 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝑋⟶ℂ ∧ 𝐺:𝑌⟶𝑋) → (𝐹 ∘ 𝐺):𝑌⟶ℂ)
291, 7, 28syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ∘ 𝐺):𝑌⟶ℂ)
3027, 29, 11dvbss 26221 . . . . . 6 (𝜑 → dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) ⊆ 𝑌)
31 recnprss 26224 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} → 𝑆 ⊆ ℂ)
3214, 31syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑆 ⊆ ℂ)
3316, 26syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑇 ⊆ ℂ)
34 dvfg 26226 . . . . . . . . . 10 (𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ)
35 ffun 6712 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ → Fun (𝑆 D 𝐹))
36 funfvbrb 7050 . . . . . . . . . 10 (Fun (𝑆 D 𝐹) → ((𝐺‘𝑥) ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ (𝐺‘𝑥)(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥))))
3714, 34, 35, 364syl 20 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((𝐺‘𝑥) ∈ dom (𝑆 D 𝐹) ↔ (𝐺‘𝑥)(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥))))
3819, 37mpbid 235 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐺‘𝑥)(𝑆 D 𝐹)((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)))
39 dvfg 26226 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)⟶ℂ)
40 ffun 6712 . . . . . . . . . 10 ((𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)⟶ℂ → Fun (𝑇 D 𝐺))
41 funfvbrb 7050 . . . . . . . . . 10 (Fun (𝑇 D 𝐺) → (𝑥 ∈ dom (𝑇 D 𝐺) ↔ 𝑥(𝑇 D 𝐺)((𝑇 D 𝐺)‘𝑥)))
4216, 39, 40, 414syl 20 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝑥 ∈ dom (𝑇 D 𝐺) ↔ 𝑥(𝑇 D 𝐺)((𝑇 D 𝐺)‘𝑥)))
4321, 42mpbid 235 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥(𝑇 D 𝐺)((𝑇 D 𝐺)‘𝑥))
44 eqid 2760 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
452, 6, 8, 12, 32, 33, 38, 43, 44dvcobr 26266 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥(𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))(((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)) · ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥)))
46 reldv 26190 . . . . . . . 8 Rel (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))
4746releldmi 5929 . . . . . . 7 (𝑥(𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))(((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)) · ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥)) → 𝑥 ∈ dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)))
4845, 47syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥 ∈ dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)))
4930, 48eqelssd 3929 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = 𝑌)
5049feq2d 6693 . . . 4 (𝜑 → ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):dom (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))⟶ℂ ↔ (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):𝑌⟶ℂ))
5125, 50mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)):𝑌⟶ℂ)
5251feqmptd 6953 . 2 (𝜑 → (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺))‘𝑥)))
5315, 11ssexd 5285 . . 3 (𝜑 → 𝑌 ∈ V)
54 fvexd 6900 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)) ∈ V)
55 fvexd 6900 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥) ∈ V)
567feqmptd 6953 . . . 4 (𝜑 → 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (𝐺‘𝑥)))
5713, 34syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ)
583feq2d 6693 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑆 D 𝐹):dom (𝑆 D 𝐹)⟶ℂ ↔ (𝑆 D 𝐹):𝑋⟶ℂ))
5957, 58mpbid 235 . . . . 5 (𝜑 → (𝑆 D 𝐹):𝑋⟶ℂ)
6059feqmptd 6953 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 D 𝐹) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑆 D 𝐹)‘𝑦)))
61 fveq2 6885 . . . 4 (𝑦 = (𝐺‘𝑥) → ((𝑆 D 𝐹)‘𝑦) = ((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)))
6217, 56, 60, 61fmptco 7130 . . 3 (𝜑 → ((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥))))
6315, 39syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)⟶ℂ)
649feq2d 6693 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑇 D 𝐺):dom (𝑇 D 𝐺)⟶ℂ ↔ (𝑇 D 𝐺):𝑌⟶ℂ))
6563, 64mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → (𝑇 D 𝐺):𝑌⟶ℂ)
6665feqmptd 6953 . . 3 (𝜑 → (𝑇 D 𝐺) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥)))
6753, 54, 55, 62, 66offval2 7713 . 2 (𝜑 → (((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) ∘f · (𝑇 D 𝐺)) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (((𝑆 D 𝐹)‘(𝐺‘𝑥)) · ((𝑇 D 𝐺)‘𝑥))))
6823, 52, 673eqtr4d 2805 1 (𝜑 → (𝑇 D (𝐹 ∘ 𝐺)) = (((𝑆 D 𝐹) ∘ 𝐺) ∘f · (𝑇 D 𝐺)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  {cpr 4585   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650   ∘ ccom 5654  Fun wfun 6532  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∘f cof 7691  ℂcc 11198  ℝcr 11199   · cmul 11205  TopOpenctopn 17592  ℂfldccnfld 21678   D cdv 26183
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-fbas 21675  df-fg 21676  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-nei 23416  df-lp 23454  df-perf 23455  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-haus 23633  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-fil 24165  df-fm 24257  df-flim 24258  df-flf 24259  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-cncf 25199  df-limc 26186  df-dv 26187
This theorem is used by:  dvmptco  26292  dvsinax  46923  dvcosax  46936
  Copyright terms: Public domain W3C validator