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 37213
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 β†Ύ (-1(,)1))) = (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2)))))

Proof of Theorem dvreacos
StepHypRef Expression
1 acosf 26826 . . . . . 6 arccos:β„‚βŸΆβ„‚
21a1i 11 . . . . 5 (⊀ β†’ arccos:β„‚βŸΆβ„‚)
3 ioossre 13425 . . . . . . 7 (-1(,)1) βŠ† ℝ
4 ax-resscn 11203 . . . . . . 7 ℝ βŠ† β„‚
53, 4sstri 3991 . . . . . 6 (-1(,)1) βŠ† β„‚
65a1i 11 . . . . 5 (⊀ β†’ (-1(,)1) βŠ† β„‚)
72, 6feqresmpt 6973 . . . 4 (⊀ β†’ (arccos β†Ύ (-1(,)1)) = (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (arccosβ€˜π‘₯)))
87oveq2d 7442 . . 3 (⊀ β†’ (ℝ D (arccos β†Ύ (-1(,)1))) = (ℝ D (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (arccosβ€˜π‘₯))))
9 eqid 2728 . . . 4 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
10 reelprrecn 11238 . . . . 5 ℝ ∈ {ℝ, β„‚}
1110a1i 11 . . . 4 (⊀ β†’ ℝ ∈ {ℝ, β„‚})
129recld2 24750 . . . . . 6 ℝ ∈ (Clsdβ€˜(TopOpenβ€˜β„‚fld))
13 neg1rr 12365 . . . . . . . . 9 -1 ∈ ℝ
14 iocmnfcld 24705 . . . . . . . . 9 (-1 ∈ ℝ β†’ (-∞(,]-1) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
1513, 14ax-mp 5 . . . . . . . 8 (-∞(,]-1) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))
16 1re 11252 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
17 icopnfcld 24704 . . . . . . . . 9 (1 ∈ ℝ β†’ (1[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . . 8 (1[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))
19 uncld 22965 . . . . . . . 8 (((-∞(,]-1) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))) ∧ (1[,)+∞) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))) β†’ ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))))
2015, 18, 19mp2an 690 . . . . . . 7 ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))
219tgioo2 24739 . . . . . . . 8 (topGenβ€˜ran (,)) = ((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ)
2221fveq2i 6905 . . . . . . 7 (Clsdβ€˜(topGenβ€˜ran (,))) = (Clsdβ€˜((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ))
2320, 22eleqtri 2827 . . . . . 6 ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ))
24 restcldr 23098 . . . . . 6 ((ℝ ∈ (Clsdβ€˜(TopOpenβ€˜β„‚fld)) ∧ ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ))) β†’ ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜(TopOpenβ€˜β„‚fld)))
2512, 23, 24mp2an 690 . . . . 5 ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜(TopOpenβ€˜β„‚fld))
269cnfldtopon 24719 . . . . . . 7 (TopOpenβ€˜β„‚fld) ∈ (TopOnβ€˜β„‚)
2726toponunii 22838 . . . . . 6 β„‚ = βˆͺ (TopOpenβ€˜β„‚fld)
2827cldopn 22955 . . . . 5 (((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)) ∈ (Clsdβ€˜(TopOpenβ€˜β„‚fld)) β†’ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ∈ (TopOpenβ€˜β„‚fld))
2925, 28mp1i 13 . . . 4 (⊀ β†’ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ∈ (TopOpenβ€˜β„‚fld))
30 incom 4203 . . . . . 6 (ℝ ∩ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))) = ((β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
31 eqid 2728 . . . . . . 7 (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) = (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))
3231asindmre 37209 . . . . . 6 ((β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ∩ ℝ) = (-1(,)1)
3330, 32eqtri 2756 . . . . 5 (ℝ ∩ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))) = (-1(,)1)
3433a1i 11 . . . 4 (⊀ β†’ (ℝ ∩ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))) = (-1(,)1))
35 eldifi 4127 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
36 acoscl 26827 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ (arccosβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
3735, 36syl 17 . . . . 5 (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) β†’ (arccosβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
3837adantl 480 . . . 4 ((⊀ ∧ π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))) β†’ (arccosβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
39 ovexd 7461 . . . 4 ((⊀ ∧ π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))) β†’ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2)))) ∈ V)
40 difssd 4133 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) βŠ† β„‚)
412, 40feqresmpt 6973 . . . . . 6 (⊀ β†’ (arccos β†Ύ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞)))) = (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ↦ (arccosβ€˜π‘₯)))
4241oveq2d 7442 . . . . 5 (⊀ β†’ (β„‚ D (arccos β†Ύ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))))) = (β„‚ D (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ↦ (arccosβ€˜π‘₯))))
4331dvacos 37211 . . . . 5 (β„‚ D (arccos β†Ύ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))))) = (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ↦ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2)))))
4442, 43eqtr3di 2783 . . . 4 (⊀ β†’ (β„‚ D (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ↦ (arccosβ€˜π‘₯))) = (π‘₯ ∈ (β„‚ βˆ– ((-∞(,]-1) βˆͺ (1[,)+∞))) ↦ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2))))))
459, 11, 29, 34, 38, 39, 44dvmptres3 25908 . . 3 (⊀ β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (arccosβ€˜π‘₯))) = (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2))))))
468, 45eqtrd 2768 . 2 (⊀ β†’ (ℝ D (arccos β†Ύ (-1(,)1))) = (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2))))))
4746mptru 1540 1 (ℝ D (arccos β†Ύ (-1(,)1))) = (π‘₯ ∈ (-1(,)1) ↦ (-1 / (βˆšβ€˜(1 βˆ’ (π‘₯↑2)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   ∧ wa 394   = wceq 1533  βŠ€wtru 1534   ∈ wcel 2098  Vcvv 3473   βˆ– cdif 3946   βˆͺ cun 3947   ∩ cin 3948   βŠ† wss 3949  {cpr 4634   ↦ cmpt 5235  ran crn 5683   β†Ύ cres 5684  βŸΆwf 6549  β€˜cfv 6553  (class class class)co 7426  β„‚cc 11144  β„cr 11145  1c1 11147  +∞cpnf 11283  -∞cmnf 11284   βˆ’ cmin 11482  -cneg 11483   / cdiv 11909  2c2 12305  (,)cioo 13364  (,]cioc 13365  [,)cico 13366  β†‘cexp 14066  βˆšcsqrt 15220   β†Ύt crest 17409  TopOpenctopn 17410  topGenctg 17426  β„‚fldccnfld 21286  Clsdccld 22940   D cdv 25812  arccoscacos 26815
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-inf2 9672  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224  ax-addf 11225
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-uni 4913  df-int 4954  df-iun 5002  df-iin 5003  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-isom 6562  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7691  df-om 7877  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8172  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-1o 8493  df-2o 8494  df-er 8731  df-map 8853  df-pm 8854  df-ixp 8923  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-fin 8974  df-fsupp 9394  df-fi 9442  df-sup 9473  df-inf 9474  df-oi 9541  df-card 9970  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-4 12315  df-5 12316  df-6 12317  df-7 12318  df-8 12319  df-9 12320  df-n0 12511  df-z 12597  df-dec 12716  df-uz 12861  df-q 12971  df-rp 13015  df-xneg 13132  df-xadd 13133  df-xmul 13134  df-ioo 13368  df-ioc 13369  df-ico 13370  df-icc 13371  df-fz 13525  df-fzo 13668  df-fl 13797  df-mod 13875  df-seq 14007  df-exp 14067  df-fac 14273  df-bc 14302  df-hash 14330  df-shft 15054  df-cj 15086  df-re 15087  df-im 15088  df-sqrt 15222  df-abs 15223  df-limsup 15455  df-clim 15472  df-rlim 15473  df-sum 15673  df-ef 16051  df-sin 16053  df-cos 16054  df-tan 16055  df-pi 16056  df-struct 17123  df-sets 17140  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17188  df-ress 17217  df-plusg 17253  df-mulr 17254  df-starv 17255  df-sca 17256  df-vsca 17257  df-ip 17258  df-tset 17259  df-ple 17260  df-ds 17262  df-unif 17263  df-hom 17264  df-cco 17265  df-rest 17411  df-topn 17412  df-0g 17430  df-gsum 17431  df-topgen 17432  df-pt 17433  df-prds 17436  df-xrs 17491  df-qtop 17496  df-imas 17497  df-xps 17499  df-mre 17573  df-mrc 17574  df-acs 17576  df-mgm 18607  df-sgrp 18686  df-mnd 18702  df-submnd 18748  df-mulg 19031  df-cntz 19275  df-cmn 19744  df-psmet 21278  df-xmet 21279  df-met 21280  df-bl 21281  df-mopn 21282  df-fbas 21283  df-fg 21284  df-cnfld 21287  df-top 22816  df-topon 22833  df-topsp 22855  df-bases 22869  df-cld 22943  df-ntr 22944  df-cls 22945  df-nei 23022  df-lp 23060  df-perf 23061  df-cn 23151  df-cnp 23152  df-haus 23239  df-cmp 23311  df-tx 23486  df-hmeo 23679  df-fil 23770  df-fm 23862  df-flim 23863  df-flf 23864  df-xms 24246  df-ms 24247  df-tms 24248  df-cncf 24818  df-limc 25815  df-dv 25816  df-log 26510  df-cxp 26511  df-asin 26817  df-acos 26818
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator