Theorem dvxpaek 44656

Description: Derivative of the polynomial (𝑥 + 𝐴)↑𝐾. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
dvxpaek.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
dvxpaek.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑆))
dvxpaek.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
dvxpaek.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)

Assertion

Ref	Expression
dvxpaek	⊢ (𝜑 → (𝑆 D (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥 + 𝐴)↑𝐾))) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1)))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐾   𝑥,𝑆   𝑥,𝑋   𝜑,𝑥

Proof of Theorem dvxpaek

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dvxpaek.s	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
2		cnelprrecn 11203	. . . 4 ⊢ ℂ ∈ {ℝ, ℂ}
3	2	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ℂ ∈ {ℝ, ℂ})
4		dvxpaek.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑆))
5	1, 4	dvdmsscn 44652	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ ℂ)
6	5	adantr 482	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 ⊆ ℂ)
7		simpr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
8	6, 7	sseldd 3984	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ ℂ)
9		dvxpaek.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	adantr 482	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℂ)
11	8, 10	addcld 11233	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝑥 + 𝐴) ∈ ℂ)
12		1red 11215	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 1 ∈ ℝ)
13		0red 11217	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 0 ∈ ℝ)
14	12, 13	readdcld 11243	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (1 + 0) ∈ ℝ)
15		simpr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
16		dvxpaek.k	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
17	16	nnnn0d 12532	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
18	17	adantr 482	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝐾 ∈ ℕ0)
19	15, 18	expcld 14111	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑦↑𝐾) ∈ ℂ)
20	18	nn0cnd 12534	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → 𝐾 ∈ ℂ)
21		nnm1nn0 12513	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
22	16, 21	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
23	22	adantr 482	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
24	15, 23	expcld 14111	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑦↑(𝐾 − 1)) ∈ ℂ)
25	20, 24	mulcld 11234	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝐾 · (𝑦↑(𝐾 − 1))) ∈ ℂ)
26	1, 4	dvmptidg 44633	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 1))
27	1, 4, 9	dvmptconst 44631	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐴)) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 0))
28	1, 8, 12, 26, 10, 13, 27	dvmptadd 25477	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝐴))) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (1 + 0)))
29		dvexp 25470	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦↑𝐾))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐾 · (𝑦↑(𝐾 − 1)))))
30	16, 29	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℂ D (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦↑𝐾))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝐾 · (𝑦↑(𝐾 − 1)))))
31		oveq1 7416	. . 3 ⊢ (𝑦 = (𝑥 + 𝐴) → (𝑦↑𝐾) = ((𝑥 + 𝐴)↑𝐾))
32		oveq1 7416	. . . 4 ⊢ (𝑦 = (𝑥 + 𝐴) → (𝑦↑(𝐾 − 1)) = ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1)))
33	32	oveq2d 7425	. . 3 ⊢ (𝑦 = (𝑥 + 𝐴) → (𝐾 · (𝑦↑(𝐾 − 1))) = (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))))
34	1, 3, 11, 14, 19, 25, 28, 30, 31, 33	dvmptco 25489	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥 + 𝐴)↑𝐾))) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · (1 + 0))))
35		1p0e1 12336	. . . . . 6 ⊢ (1 + 0) = 1
36	35	oveq2i 7420	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · (1 + 0)) = ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · 1)
37	36	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · (1 + 0)) = ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · 1))
38	16	nncnd 12228	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
39	38	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐾 ∈ ℂ)
40	22	adantr 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
41	11, 40	expcld 14111	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1)) ∈ ℂ)
42	39, 41	mulcld 11234	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) ∈ ℂ)
43	42	mulridd 11231	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · 1) = (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))))
44	37, 43	eqtrd 2773	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · (1 + 0)) = (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))))
45	44	mpteq2dva 5249	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1))) · (1 + 0))) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1)))))
46	34, 45	eqtrd 2773	1 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥 + 𝐴)↑𝐾))) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝐾 · ((𝑥 + 𝐴)↑(𝐾 − 1)))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   ⊆ wss 3949  {cpr 4631   ↦ cmpt 5232  ‘cfv 6544  (class class class)co 7409  ℂcc 11108  ℝcr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   · cmul 11115   − cmin 11444  ℕcn 12212  ℕ₀cn0 12472  ↑cexp 14027   ↾_t crest 17366  TopOpenctopn 17367  ℂ_fldccnfld 20944   D cdv 25380

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-icc 13331  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-seq 13967  df-exp 14028  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-rest 17368  df-topn 17369  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-topgen 17389  df-pt 17390  df-prds 17393  df-xrs 17448  df-qtop 17453  df-imas 17454  df-xps 17456  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-submnd 18672  df-mulg 18951  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-fbas 20941  df-fg 20942  df-cnfld 20945  df-top 22396  df-topon 22413  df-topsp 22435  df-bases 22449  df-cld 22523  df-ntr 22524  df-cls 22525  df-nei 22602  df-lp 22640  df-perf 22641  df-cn 22731  df-cnp 22732  df-haus 22819  df-tx 23066  df-hmeo 23259  df-fil 23350  df-fm 23442  df-flim 23443  df-flf 23444  df-xms 23826  df-ms 23827  df-tms 23828  df-cncf 24394  df-limc 25383  df-dv 25384

This theorem is referenced by:  dvnxpaek  44658