MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvnply2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvnply2 26638
Description: Polynomials have polynomials as derivatives of all orders. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jan-2017.)
Assertion
Ref Expression
dvnply2 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁) ∈ (Poly‘𝑆))

Proof of Theorem dvnply2
Dummy variables 𝑥 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6908 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) = ((ℂ D𝑛 𝐹)‘0))
21eleq1d 2849 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆) ↔ ((ℂ D𝑛 𝐹)‘0) ∈ (Poly‘𝑆)))
32imbi2d 343 . . . 4 (𝑥 = 0 → (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆)) ↔ ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘0) ∈ (Poly‘𝑆))))
4 fveq2 6908 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑛 → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) = ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛))
54eleq1d 2849 . . . . 5 (𝑥 = 𝑛 → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆) ↔ ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆)))
65imbi2d 343 . . . 4 (𝑥 = 𝑛 → (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆)) ↔ ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆))))
7 fveq2 6908 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑛 + 1) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) = ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)))
87eleq1d 2849 . . . . 5 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆) ↔ ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) ∈ (Poly‘𝑆)))
98imbi2d 343 . . . 4 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆)) ↔ ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) ∈ (Poly‘𝑆))))
10 fveq2 6908 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) = ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁))
1110eleq1d 2849 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆) ↔ ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁) ∈ (Poly‘𝑆)))
1211imbi2d 343 . . . 4 (𝑥 = 𝑁 → (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑥) ∈ (Poly‘𝑆)) ↔ ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁) ∈ (Poly‘𝑆))))
13 ssid 3935 . . . . . 6 ℂ ⊆ ℂ
14 cnex 11308 . . . . . . 7 ℂ ∈ V
15 plyf 26546 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
1615adantl 487 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
17 fpmg 8924 . . . . . . 7 ((ℂ ∈ V ∧ ℂ ∈ V ∧ 𝐹:ℂ⟶ℂ) → 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ))
1814, 14, 16, 17mp3an12i 1495 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ))
19 dvn0 26274 . . . . . 6 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘0) = 𝐹)
2013, 18, 19sylancr 599 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘0) = 𝐹)
21 simpr 490 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
2220, 21eqeltrd 2864 . . . 4 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘0) ∈ (Poly‘𝑆))
23 dvply2g 26636 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆)) → (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)) ∈ (Poly‘𝑆))
2423ex 418 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆) → (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)) ∈ (Poly‘𝑆)))
2524ad2antrr 739 . . . . . . 7 (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆) → (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)) ∈ (Poly‘𝑆)))
26 dvnp1 26275 . . . . . . . . . 10 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) = (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)))
2713, 26mp3an1 1478 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) = (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)))
2818, 27sylan 592 . . . . . . . 8 (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) = (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)))
2928eleq1d 2849 . . . . . . 7 (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) ∈ (Poly‘𝑆) ↔ (ℂ D ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛)) ∈ (Poly‘𝑆)))
3025, 29sylibrd 262 . . . . . 6 (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) ∈ (Poly‘𝑆)))
3130expcom 419 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → (((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) ∈ (Poly‘𝑆))))
3231a2d 30 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ0 → (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑛) ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘(𝑛 + 1)) ∈ (Poly‘𝑆))))
333, 6, 9, 12, 22, 32nn0ind 12821 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁) ∈ (Poly‘𝑆)))
3433impcom 413 . 2 (((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁) ∈ (Poly‘𝑆))
35343impa 1127 1 ((𝑆 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((ℂ D𝑛 𝐹)‘𝑁) ∈ (Poly‘𝑆))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ⟶wf 6554  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443   ↑pm cpm 8876  ℂcc 11225  0cc0 11227  1c1 11228   + caddc 11230  ℕ0cn0 12633  SubRingcsubrg 20851  ℂfldccnfld 21708   D cdv 26213   D𝑛 cdvn 26214  Polycply 26532
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 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-inf2 9669  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-pre-sup 11305  ax-addf 11306
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 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  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 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7717  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-supp 8205  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-ixp 8954  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fsupp 9382  df-fi 9430  df-sup 9461  df-inf 9462  df-oi 9531  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-div 12001  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-4 12434  df-5 12435  df-6 12436  df-7 12437  df-8 12438  df-9 12439  df-n0 12634  df-z 12721  df-dec 12842  df-uz 12993  df-q 13103  df-rp 13148  df-xneg 13268  df-xadd 13269  df-xmul 13270  df-icc 13510  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-fl 13959  df-seq 14172  df-exp 14232  df-hash 14502  df-cj 15295  df-re 15296  df-im 15297  df-sqrt 15431  df-abs 15432  df-clim 15684  df-rlim 15685  df-sum 15883  df-struct 17354  df-sets 17371  df-slot 17389  df-ndx 17401  df-base 17417  df-ress 17438  df-plusg 17470  df-mulr 17471  df-starv 17472  df-sca 17473  df-vsca 17474  df-ip 17475  df-tset 17476  df-ple 17477  df-ds 17479  df-unif 17480  df-hom 17481  df-cco 17482  df-rest 17622  df-topn 17623  df-0g 17641  df-gsum 17642  df-topgen 17643  df-pt 17644  df-prds 17647  df-xrs 17703  df-qtop 17708  df-imas 17709  df-xps 17711  df-mre 17785  df-mrc 17786  df-acs 17788  df-mgm 18845  df-sgrp 18937  df-mnd 18953  df-submnd 19008  df-grp 19176  df-minusg 19177  df-mulg 19307  df-subg 19362  df-cntz 19561  df-cmn 20026  df-abl 20027  df-mgp 20391  df-rng 20405  df-ur 20438  df-ring 20491  df-cring 20492  df-subrng 20828  df-subrg 20852  df-psmet 21700  df-xmet 21701  df-met 21702  df-bl 21703  df-mopn 21704  df-fbas 21705  df-fg 21706  df-cnfld 21709  df-top 23242  df-topon 23259  df-topsp 23281  df-bases 23294  df-cld 23367  df-ntr 23368  df-cls 23369  df-nei 23446  df-lp 23484  df-perf 23485  df-cn 23575  df-cnp 23576  df-haus 23663  df-tx 23911  df-hmeo 24104  df-fil 24195  df-fm 24287  df-flim 24288  df-flf 24289  df-xms 24669  df-ms 24670  df-tms 24671  df-cncf 25229  df-0p 26021  df-limc 26216  df-dv 26217  df-dvn 26218  df-ply 26536  df-coe 26538  df-dgr 26539
This theorem is used by:  dvnply  26639  taylthlem2  26731
  Copyright terms: Public domain W3C validator