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

Theorem dvrelog 25228
Description: The derivative of the real logarithm function. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
dvrelog (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))

Proof of Theorem dvrelog
StepHypRef Expression
1 dfrelog 25157 . . 3 (log ↾ ℝ+) = (exp ↾ ℝ)
21oveq2i 7146 . 2 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (ℝ D (exp ↾ ℝ))
3 reeff1o 25042 . . . . . . . . 9 (exp ↾ ℝ):ℝ–1-1-onto→ℝ+
4 f1of 6590 . . . . . . . . 9 ((exp ↾ ℝ):ℝ–1-1-onto→ℝ+ → (exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ+)
53, 4ax-mp 5 . . . . . . . 8 (exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ+
6 rpssre 12384 . . . . . . . 8 + ⊆ ℝ
7 fss 6501 . . . . . . . 8 (((exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ+ ∧ ℝ+ ⊆ ℝ) → (exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ)
85, 6, 7mp2an 691 . . . . . . 7 (exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ
9 ax-resscn 10583 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
10 efcn 25038 . . . . . . . . 9 exp ∈ (ℂ–cn→ℂ)
11 rescncf 23502 . . . . . . . . 9 (ℝ ⊆ ℂ → (exp ∈ (ℂ–cn→ℂ) → (exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℂ)))
129, 10, 11mp2 9 . . . . . . . 8 (exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℂ)
13 cncffvrn 23503 . . . . . . . 8 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ (exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℂ)) → ((exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℝ) ↔ (exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ))
149, 12, 13mp2an 691 . . . . . . 7 ((exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℝ) ↔ (exp ↾ ℝ):ℝ⟶ℝ)
158, 14mpbir 234 . . . . . 6 (exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℝ)
1615a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (exp ↾ ℝ) ∈ (ℝ–cn→ℝ))
17 reelprrecn 10618 . . . . . . . . . 10 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
18 eff 15427 . . . . . . . . . 10 exp:ℂ⟶ℂ
19 ssid 3937 . . . . . . . . . 10 ℂ ⊆ ℂ
20 dvef 24583 . . . . . . . . . . . . 13 (ℂ D exp) = exp
2120dmeqi 5737 . . . . . . . . . . . 12 dom (ℂ D exp) = dom exp
2218fdmi 6498 . . . . . . . . . . . 12 dom exp = ℂ
2321, 22eqtri 2821 . . . . . . . . . . 11 dom (ℂ D exp) = ℂ
249, 23sseqtrri 3952 . . . . . . . . . 10 ℝ ⊆ dom (ℂ D exp)
25 dvres3 24516 . . . . . . . . . 10 (((ℝ ∈ {ℝ, ℂ} ∧ exp:ℂ⟶ℂ) ∧ (ℂ ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ dom (ℂ D exp))) → (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = ((ℂ D exp) ↾ ℝ))
2617, 18, 19, 24, 25mp4an 692 . . . . . . . . 9 (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = ((ℂ D exp) ↾ ℝ)
2720reseq1i 5814 . . . . . . . . 9 ((ℂ D exp) ↾ ℝ) = (exp ↾ ℝ)
2826, 27eqtri 2821 . . . . . . . 8 (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = (exp ↾ ℝ)
2928dmeqi 5737 . . . . . . 7 dom (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = dom (exp ↾ ℝ)
305fdmi 6498 . . . . . . 7 dom (exp ↾ ℝ) = ℝ
3129, 30eqtri 2821 . . . . . 6 dom (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = ℝ
3231a1i 11 . . . . 5 (⊤ → dom (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = ℝ)
33 0nrp 12412 . . . . . . 7 ¬ 0 ∈ ℝ+
3428rneqi 5771 . . . . . . . . 9 ran (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = ran (exp ↾ ℝ)
35 f1ofo 6597 . . . . . . . . . 10 ((exp ↾ ℝ):ℝ–1-1-onto→ℝ+ → (exp ↾ ℝ):ℝ–onto→ℝ+)
36 forn 6568 . . . . . . . . . 10 ((exp ↾ ℝ):ℝ–onto→ℝ+ → ran (exp ↾ ℝ) = ℝ+)
373, 35, 36mp2b 10 . . . . . . . . 9 ran (exp ↾ ℝ) = ℝ+
3834, 37eqtri 2821 . . . . . . . 8 ran (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = ℝ+
3938eleq2i 2881 . . . . . . 7 (0 ∈ ran (ℝ D (exp ↾ ℝ)) ↔ 0 ∈ ℝ+)
4033, 39mtbir 326 . . . . . 6 ¬ 0 ∈ ran (ℝ D (exp ↾ ℝ))
4140a1i 11 . . . . 5 (⊤ → ¬ 0 ∈ ran (ℝ D (exp ↾ ℝ)))
423a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (exp ↾ ℝ):ℝ–1-1-onto→ℝ+)
4316, 32, 41, 42dvcnvre 24622 . . . 4 (⊤ → (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / ((ℝ D (exp ↾ ℝ))‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥)))))
4443mptru 1545 . . 3 (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / ((ℝ D (exp ↾ ℝ))‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥))))
4528fveq1i 6646 . . . . . 6 ((ℝ D (exp ↾ ℝ))‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥)) = ((exp ↾ ℝ)‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥))
46 f1ocnvfv2 7012 . . . . . . 7 (((exp ↾ ℝ):ℝ–1-1-onto→ℝ+𝑥 ∈ ℝ+) → ((exp ↾ ℝ)‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥)) = 𝑥)
473, 46mpan 689 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((exp ↾ ℝ)‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥)) = 𝑥)
4845, 47syl5eq 2845 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((ℝ D (exp ↾ ℝ))‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥)) = 𝑥)
4948oveq2d 7151 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ → (1 / ((ℝ D (exp ↾ ℝ))‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥))) = (1 / 𝑥))
5049mpteq2ia 5121 . . 3 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / ((ℝ D (exp ↾ ℝ))‘((exp ↾ ℝ)‘𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))
5144, 50eqtri 2821 . 2 (ℝ D (exp ↾ ℝ)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))
522, 51eqtri 2821 1 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 209   = wceq 1538  wtru 1539  wcel 2111  wss 3881  {cpr 4527  cmpt 5110  ccnv 5518  dom cdm 5519  ran crn 5520  cres 5521  wf 6320  ontowfo 6322  1-1-ontowf1o 6323  cfv 6324  (class class class)co 7135  cc 10524  cr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   / cdiv 11286  +crp 12377  expce 15407  cnccncf 23481   D cdv 24466  logclog 25146
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-inf2 9088  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604  ax-addf 10605  ax-mulf 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-pm 8392  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-fi 8859  df-sup 8890  df-inf 8891  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-ioo 12730  df-ioc 12731  df-ico 12732  df-icc 12733  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-fl 13157  df-mod 13233  df-seq 13365  df-exp 13426  df-fac 13630  df-bc 13659  df-hash 13687  df-shft 14418  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-limsup 14820  df-clim 14837  df-rlim 14838  df-sum 15035  df-ef 15413  df-sin 15415  df-cos 15416  df-pi 15418  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-submnd 17949  df-mulg 18217  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-psmet 20083  df-xmet 20084  df-met 20085  df-bl 20086  df-mopn 20087  df-fbas 20088  df-fg 20089  df-cnfld 20092  df-top 21499  df-topon 21516  df-topsp 21538  df-bases 21551  df-cld 21624  df-ntr 21625  df-cls 21626  df-nei 21703  df-lp 21741  df-perf 21742  df-cn 21832  df-cnp 21833  df-haus 21920  df-cmp 21992  df-tx 22167  df-hmeo 22360  df-fil 22451  df-fm 22543  df-flim 22544  df-flf 22545  df-xms 22927  df-ms 22928  df-tms 22929  df-cncf 23483  df-limc 24469  df-dv 24470  df-log 25148
This theorem is referenced by:  relogcn  25229  advlog  25245  advlogexp  25246  logccv  25254  dvcxp1  25329  loglesqrt  25347  logdivsum  26117  log2sumbnd  26128  logdivsqrle  32031
  Copyright terms: Public domain W3C validator