Users' Mathboxes Mathbox for Brendan Leahy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  dvreacos Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvreacos 33922
Description: Real derivative of arccosine. (Contributed by Brendan Leahy, 3-Aug-2017.) (Proof shortened by Brendan Leahy, 18-Dec-2018.)
Assertion
Ref Expression
dvreacos (ℝ D (arccos ↾ (-1(,)1))) = (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))))

Proof of Theorem dvreacos
StepHypRef Expression
1 acosf 24892 . . . . . 6 arccos:ℂ⟶ℂ
21a1i 11 . . . . 5 (⊤ → arccos:ℂ⟶ℂ)
3 ioossre 12437 . . . . . . 7 (-1(,)1) ⊆ ℝ
4 ax-resscn 10246 . . . . . . 7 ℝ ⊆ ℂ
53, 4sstri 3770 . . . . . 6 (-1(,)1) ⊆ ℂ
65a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (-1(,)1) ⊆ ℂ)
72, 6feqresmpt 6439 . . . 4 (⊤ → (arccos ↾ (-1(,)1)) = (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (arccos‘𝑥)))
87oveq2d 6858 . . 3 (⊤ → (ℝ D (arccos ↾ (-1(,)1))) = (ℝ D (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (arccos‘𝑥))))
9 eqid 2765 . . . 4 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
10 reelprrecn 10281 . . . . 5 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
1110a1i 11 . . . 4 (⊤ → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
129recld2 22896 . . . . . 6 ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
13 neg1rr 11394 . . . . . . . . 9 -1 ∈ ℝ
14 iocmnfcld 22851 . . . . . . . . 9 (-1 ∈ ℝ → (-∞(,]-1) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))))
1513, 14ax-mp 5 . . . . . . . 8 (-∞(,]-1) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))
16 1re 10293 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
17 icopnfcld 22850 . . . . . . . . 9 (1 ∈ ℝ → (1[,)+∞) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))))
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . . 8 (1[,)+∞) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))
19 uncld 21125 . . . . . . . 8 (((-∞(,]-1) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))) ∧ (1[,)+∞) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))) → ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))))
2015, 18, 19mp2an 683 . . . . . . 7 ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))
219tgioo2 22885 . . . . . . . 8 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
2221fveq2i 6378 . . . . . . 7 (Clsd‘(topGen‘ran (,))) = (Clsd‘((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
2320, 22eleqtri 2842 . . . . . 6 ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
24 restcldr 21258 . . . . . 6 ((ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)) ∧ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))) → ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)))
2512, 23, 24mp2an 683 . . . . 5 ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
269cnfldtopon 22865 . . . . . . 7 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
2726toponunii 21000 . . . . . 6 ℂ = (TopOpen‘ℂfld)
2827cldopn 21115 . . . . 5 (((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)) → (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
2925, 28mp1i 13 . . . 4 (⊤ → (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
30 incom 3967 . . . . . 6 (ℝ ∩ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))) = ((ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
31 eqid 2765 . . . . . . 7 (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
3231asindmre 33918 . . . . . 6 ((ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ) = (-1(,)1)
3330, 32eqtri 2787 . . . . 5 (ℝ ∩ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))) = (-1(,)1)
3433a1i 11 . . . 4 (⊤ → (ℝ ∩ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))) = (-1(,)1))
35 eldifi 3894 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) → 𝑥 ∈ ℂ)
36 acoscl 24893 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℂ → (arccos‘𝑥) ∈ ℂ)
3735, 36syl 17 . . . . 5 (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) → (arccos‘𝑥) ∈ ℂ)
3837adantl 473 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))) → (arccos‘𝑥) ∈ ℂ)
39 ovexd 6876 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))) → (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))) ∈ V)
4031dvacos 33920 . . . . 5 (ℂ D (arccos ↾ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))))
41 difssd 3900 . . . . . . 7 (⊤ → (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ⊆ ℂ)
422, 41feqresmpt 6439 . . . . . 6 (⊤ → (arccos ↾ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (arccos‘𝑥)))
4342oveq2d 6858 . . . . 5 (⊤ → (ℂ D (arccos ↾ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))))) = (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (arccos‘𝑥))))
4440, 43syl5reqr 2814 . . . 4 (⊤ → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (arccos‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2))))))
459, 11, 29, 34, 38, 39, 44dvmptres3 24010 . . 3 (⊤ → (ℝ D (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (arccos‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2))))))
468, 45eqtrd 2799 . 2 (⊤ → (ℝ D (arccos ↾ (-1(,)1))) = (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2))))))
4746mptru 1660 1 (ℝ D (arccos ↾ (-1(,)1))) = (𝑥 ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 384   = wceq 1652  wtru 1653  wcel 2155  Vcvv 3350  cdif 3729  cun 3730  cin 3731  wss 3732  {cpr 4336  cmpt 4888  ran crn 5278  cres 5279  wf 6064  cfv 6068  (class class class)co 6842  cc 10187  cr 10188  1c1 10190  +∞cpnf 10325  -∞cmnf 10326  cmin 10520  -cneg 10521   / cdiv 10938  2c2 11327  (,)cioo 12377  (,]cioc 12378  [,)cico 12379  cexp 13067  csqrt 14258  t crest 16347  TopOpenctopn 16348  topGenctg 16364  fldccnfld 20019  Clsdccld 21100   D cdv 23918  arccoscacos 24881
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267  ax-addf 10268  ax-mulf 10269
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-iin 4679  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-of 7095  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-supp 7498  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-pm 8063  df-ixp 8114  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-fsupp 8483  df-fi 8524  df-sup 8555  df-inf 8556  df-oi 8622  df-card 9016  df-cda 9243  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-4 11337  df-5 11338  df-6 11339  df-7 11340  df-8 11341  df-9 11342  df-n0 11539  df-z 11625  df-dec 11741  df-uz 11887  df-q 11990  df-rp 12029  df-xneg 12146  df-xadd 12147  df-xmul 12148  df-ioo 12381  df-ioc 12382  df-ico 12383  df-icc 12384  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-bc 13294  df-hash 13322  df-shft 14092  df-cj 14124  df-re 14125  df-im 14126  df-sqrt 14260  df-abs 14261  df-limsup 14487  df-clim 14504  df-rlim 14505  df-sum 14702  df-ef 15080  df-sin 15082  df-cos 15083  df-tan 15084  df-pi 15085  df-struct 16132  df-ndx 16133  df-slot 16134  df-base 16136  df-sets 16137  df-ress 16138  df-plusg 16227  df-mulr 16228  df-starv 16229  df-sca 16230  df-vsca 16231  df-ip 16232  df-tset 16233  df-ple 16234  df-ds 16236  df-unif 16237  df-hom 16238  df-cco 16239  df-rest 16349  df-topn 16350  df-0g 16368  df-gsum 16369  df-topgen 16370  df-pt 16371  df-prds 16374  df-xrs 16428  df-qtop 16433  df-imas 16434  df-xps 16436  df-mre 16512  df-mrc 16513  df-acs 16515  df-mgm 17508  df-sgrp 17550  df-mnd 17561  df-submnd 17602  df-mulg 17808  df-cntz 18013  df-cmn 18461  df-psmet 20011  df-xmet 20012  df-met 20013  df-bl 20014  df-mopn 20015  df-fbas 20016  df-fg 20017  df-cnfld 20020  df-top 20978  df-topon 20995  df-topsp 21017  df-bases 21030  df-cld 21103  df-ntr 21104  df-cls 21105  df-nei 21182  df-lp 21220  df-perf 21221  df-cn 21311  df-cnp 21312  df-haus 21399  df-cmp 21470  df-tx 21645  df-hmeo 21838  df-fil 21929  df-fm 22021  df-flim 22022  df-flf 22023  df-xms 22404  df-ms 22405  df-tms 22406  df-cncf 22960  df-limc 23921  df-dv 23922  df-log 24594  df-cxp 24595  df-asin 24883  df-acos 24884
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator