Theorem dvreacos 38830

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		acosf 27235	. . . . . 6 ⊢ arccos:ℂ⟶ℂ
2	1	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (⊤ → arccos:ℂ⟶ℂ)
3		ioossre 13568	. . . . . . 7 ⊢ ( -1(,)1) ⊆ ℝ
4		ax-resscn 11287	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
5	3, 4	sstri 3922	. . . . . 6 ⊢ ( -1(,)1) ⊆ ℂ
6	5	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (⊤ → ( -1(,)1) ⊆ ℂ)
7	2, 6	feqresmpt 6980	. . . 4 ⊢ (⊤ → (arccos ↾ ( -1(,)1)) = (𝑥 ∈ ( -1(,)1) ↦ (arccos‘𝑥)))
8	7	oveq2d 7462	. . 3 ⊢ (⊤ → (ℝ D (arccos ↾ ( -1(,)1))) = (ℝ D (𝑥 ∈ ( -1(,)1) ↦ (arccos‘𝑥))))
9		eqid 2763	. . . 4 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
10		reelprrecn 11322	. . . . 5 ⊢ ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
11	10	a1i 11	. . . 4 ⊢ (⊤ → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
12	9	recld2 25167	. . . . . 6 ⊢ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
13		neg1rr 12336	. . . . . . . . 9 ⊢ -1 ∈ ℝ
14		iocmnfcld 25120	. . . . . . . . 9 ⊢ ( -1 ∈ ℝ → (-∞(,] -1) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))))
15	13, 14	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (-∞(,] -1) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))
16		1re 11338	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℝ
17		icopnfcld 25119	. . . . . . . . 9 ⊢ (1 ∈ ℝ → (1[,)+∞) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))))
18	16, 17	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (1[,)+∞) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))
19		uncld 23392	. . . . . . . 8 ⊢ (((-∞(,] -1) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))) ∧ (1[,)+∞) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))) → ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,))))
20	15, 18, 19	mp2an 705	. . . . . . 7 ⊢ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(topGen‘ran (,)))
21		tgioo4 25157	. . . . . . . 8 ⊢ (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
22	21	fveq2i 6914	. . . . . . 7 ⊢ (Clsd‘(topGen‘ran (,))) = (Clsd‘((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
23	20, 22	eleqtri 2862	. . . . . 6 ⊢ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
24		restcldr 23525	. . . . . 6 ⊢ ((ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)) ∧ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))) → ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)))
25	12, 23, 24	mp2an 705	. . . . 5 ⊢ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
26	9	cnfldtopon 25134	. . . . . . 7 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
27	26	toponunii 23267	. . . . . 6 ⊢ ℂ = ∪ (TopOpen‘ℂfld)
28	27	cldopn 23382	. . . . 5 ⊢ (((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)) ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)) → (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
29	25, 28	mp1i 14	. . . 4 ⊢ (⊤ → (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
30		incom 4109	. . . . . 6 ⊢ (ℝ ∩ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))) = ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
31		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
32	31	asindmre 38826	. . . . . 6 ⊢ ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ) = ( -1(,)1)
33	30, 32	eqtri 2786	. . . . 5 ⊢ (ℝ ∩ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))) = ( -1(,)1)
34	33	a1i 11	. . . 4 ⊢ (⊤ → (ℝ ∩ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))) = ( -1(,)1))
35		eldifi 4070	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) → 𝑥 ∈ ℂ)
36		acoscl 27236	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ → (arccos‘𝑥) ∈ ℂ)
37	35, 36	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) → (arccos‘𝑥) ∈ ℂ)
38	37	adantl 487	. . . 4 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))) → (arccos‘𝑥) ∈ ℂ)
39		ovexd 7481	. . . 4 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))) → ( -1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))) ∈ V)
40		difssd 4076	. . . . . . 7 ⊢ (⊤ → (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ⊆ ℂ)
41	2, 40	feqresmpt 6980	. . . . . 6 ⊢ (⊤ → (arccos ↾ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (arccos‘𝑥)))
42	41	oveq2d 7462	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (ℂ D (arccos ↾ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))))) = (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (arccos‘𝑥))))
43	31	dvacos 38828	. . . . 5 ⊢ (ℂ D (arccos ↾ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ ( -1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))))
44	42, 43	eqtr3di 2813	. . . 4 ⊢ (⊤ → (ℂ D (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ (arccos‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ↦ ( -1 / (√‘(1 − (𝑥↑2))))))
45	9, 11, 29, 34, 38, 39, 44	dvmptres3 26309	. . 3 ⊢ (⊤ → (ℝ D (𝑥 ∈ ( -1(,)1) ↦ (arccos‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ( -1(,)1) ↦ ( -1 / (√‘(1 − (𝑥↑2))))))
46	8, 45	eqtrd 2798	. 2 ⊢ (⊤ → (ℝ D (arccos ↾ ( -1(,)1))) = (𝑥 ∈ ( -1(,)1) ↦ ( -1 / (√‘(1 − (𝑥↑2))))))
47	46	mptru 1577	1 ⊢ (ℝ D (arccos ↾ ( -1(,)1))) = (𝑥 ∈ ( -1(,)1) ↦ ( -1 / (√‘(1 − (𝑥↑2)))))

This proof depends on syntax axioms:   ∧ wa 401   = wceq 1570  ⊤wtru 1571   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092   ∪ cun 4152  {cpr 4590   ↦ cmpt 5190  ran crn 5657   ↾ cres 5658  ⟶wf 6557  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  ℂcc 11228  ℝcr 11229  1c1 11231  +∞cpnf 11370  -∞cmnf 11371   − cmin 11571   -cneg 11572   / cdiv 12003  2c2 12427  (,)cioo 13506  (,]cioc 13507  [,)cico 13508  ↑cexp 14234  √csqrt 15432   ↾_t crest 17623  TopOpenctopn 17624  topGenctg 17640  ℂ_fldccnfld 21711  Clsdccld 23367   D cdv 26216  arccoscacos 27224

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 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-inf2 9672  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308  ax-addf 11309

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 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-fi 9433  df-sup 9464  df-inf 9465  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-q 13106  df-rp 13151  df-xneg 13271  df-xadd 13272  df-xmul 13273  df-ioo 13510  df-ioc 13511  df-ico 13512  df-icc 13513  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-fl 13962  df-mod 14040  df-seq 14175  df-exp 14235  df-fac 14448  df-bc 14477  df-hash 14505  df-shft 15252  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-limsup 15670  df-clim 15687  df-rlim 15688  df-sum 15886  df-ef 16265  df-sin 16267  df-cos 16268  df-tan 16269  df-pi 16270  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-starv 17475  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-ip 17478  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-unif 17483  df-hom 17484  df-cco 17485  df-rest 17625  df-topn 17626  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-topgen 17646  df-pt 17647  df-prds 17650  df-xrs 17706  df-qtop 17711  df-imas 17712  df-xps 17714  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-mulg 19310  df-cntz 19564  df-cmn 20029  df-psmet 21703  df-xmet 21704  df-met 21705  df-bl 21706  df-mopn 21707  df-fbas 21708  df-fg 21709  df-cnfld 21712  df-top 23245  df-topon 23262  df-topsp 23284  df-bases 23297  df-cld 23370  df-ntr 23371  df-cls 23372  df-nei 23449  df-lp 23487  df-perf 23488  df-cn 23578  df-cnp 23579  df-haus 23666  df-cmp 23738  df-tx 23914  df-hmeo 24107  df-fil 24198  df-fm 24290  df-flim 24291  df-flf 24292  df-xms 24672  df-ms 24673  df-tms 24674  df-cncf 25232  df-limc 26219  df-dv 26220  df-log 26917  df-cxp 26918  df-asin 27226  df-acos 27227

This theorem is used by: (None)