Theorem etransclem29 45710

Description: The 𝑁-th derivative of 𝐹. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
etranslemdvnf2lemlem.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
etransclem29.a	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑆))
etransclem29.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
etransclem29.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
etransclem29.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥↑(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)((𝑥 − 𝑗)↑𝑃)))
etransclem29.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
etransclem29.h	⊢ 𝐻 = (𝑗 ∈ (0...𝑀) ↦ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥 − 𝑗)↑if(𝑗 = 0, (𝑃 − 1), 𝑃))))
etransclem29.c	⊢ 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑐 ∈ ((0...𝑛) ↑m (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐‘𝑗) = 𝑛})
etransclem29.e	⊢ 𝐸 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)((𝐻‘𝑗)‘𝑥))

Assertion

Ref	Expression
etransclem29	⊢ (𝜑 → ((𝑆 D𝑛 𝐹)‘𝑁) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑐 ∈ (𝐶‘𝑁)(((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝑐‘𝑗))) · ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(((𝑆 D𝑛 (𝐻‘𝑗))‘(𝑐‘𝑗))‘𝑥))))

Distinct variable groups:   𝐶,𝑐   𝐻,𝑐,𝑗,𝑛,𝑥   𝑀,𝑐,𝑗,𝑛,𝑥   𝑁,𝑐,𝑗,𝑛,𝑥   𝑃,𝑗,𝑥   𝑆,𝑐,𝑗,𝑛,𝑥   𝑗,𝑋,𝑥,𝑛   𝜑,𝑗,𝑥,𝑛

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑐)   𝐶(𝑥,𝑗,𝑛)   𝑃(𝑛,𝑐)   𝐸(𝑥,𝑗,𝑛,𝑐)   𝐹(𝑥,𝑗,𝑛,𝑐)   𝑋(𝑐)

Proof of Theorem etransclem29

Dummy variables 𝑖 𝑘 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		etranslemdvnf2lemlem.s	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
2		etransclem29.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑆))
3	1, 2	dvdmsscn 45383	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ ℂ)
4		etransclem29.p	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
5		etransclem29.m	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
6		etransclem29.f	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥↑(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)((𝑥 − 𝑗)↑𝑃)))
7		etransclem29.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (𝑗 ∈ (0...𝑀) ↦ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥 − 𝑗)↑if(𝑗 = 0, (𝑃 − 1), 𝑃))))
8		etransclem29.e	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)((𝐻‘𝑗)‘𝑥))
9	3, 4, 5, 6, 7, 8	etransclem4 45685	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = 𝐸)
10	9	oveq2d 7429	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D𝑛 𝐹) = (𝑆 D𝑛 𝐸))
11	10	fveq1d 6892	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 D𝑛 𝐹)‘𝑁) = ((𝑆 D𝑛 𝐸)‘𝑁))
12		fzfid 13965	. . 3 ⊢ (𝜑 → (0...𝑀) ∈ Fin)
13	3	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → 𝑋 ⊆ ℂ)
14	4	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℕ)
15		simpr 483	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
16	13, 14, 7, 15	etransclem1 45682	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → (𝐻‘𝑗):𝑋⟶ℂ)
17		etransclem29.n	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
18	1	3ad2ant1 1130	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
19	2	3ad2ant1 1130	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑋 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑆))
20	4	3ad2ant1 1130	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑃 ∈ ℕ)
21		etransclem5 45686	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ (0...𝑀) ↦ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑥 − 𝑗)↑if(𝑗 = 0, (𝑃 − 1), 𝑃)))) = (𝑘 ∈ (0...𝑀) ↦ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑦 − 𝑘)↑if(𝑘 = 0, (𝑃 − 1), 𝑃))))
22	7, 21	eqtri 2753	. . . 4 ⊢ 𝐻 = (𝑘 ∈ (0...𝑀) ↦ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑦 − 𝑘)↑if(𝑘 = 0, (𝑃 − 1), 𝑃))))
23		simp2 1134	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
24		elfznn0 13621	. . . . 5 ⊢ (𝑖 ∈ (0...𝑁) → 𝑖 ∈ ℕ0)
25	24	3ad2ant3 1132	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
26	18, 19, 20, 22, 23, 25	etransclem20 45701	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑆 D𝑛 (𝐻‘𝑗))‘𝑖):𝑋⟶ℂ)
27		etransclem29.c	. . 3 ⊢ 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑐 ∈ ((0...𝑛) ↑m (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐‘𝑗) = 𝑛})
28	1, 2, 12, 16, 17, 26, 8, 27	dvnprod 45396	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 D𝑛 𝐸)‘𝑁) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑐 ∈ (𝐶‘𝑁)(((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝑐‘𝑗))) · ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(((𝑆 D𝑛 (𝐻‘𝑗))‘(𝑐‘𝑗))‘𝑥))))
29	11, 28	eqtrd 2765	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 D𝑛 𝐹)‘𝑁) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑐 ∈ (𝐶‘𝑁)(((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝑐‘𝑗))) · ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(((𝑆 D𝑛 (𝐻‘𝑗))‘(𝑐‘𝑗))‘𝑥))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  {crab 3419   ⊆ wss 3941  ifcif 4525  {cpr 4627   ↦ cmpt 5227  ‘cfv 6543  (class class class)co 7413   ↑_m cmap 8838  ℂcc 11131  ℝcr 11132  0cc0 11133  1c1 11134   · cmul 11138   − cmin 11469   / cdiv 11896  ℕcn 12237  ℕ₀cn0 12497  ...cfz 13511  ↑cexp 14053  !cfa 14259  Σcsu 15659  ∏cprod 15876   ↾_t crest 17396  TopOpenctopn 17397  ℂ_fldccnfld 21278   D^𝑛 cdvn 25806

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 2696  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-inf2 9659  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210  ax-pre-sup 11211  ax-addf 11212

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 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3961  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-tp 4630  df-op 4632  df-uni 4905  df-int 4946  df-iun 4994  df-iin 4995  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-se 5629  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7679  df-om 7866  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8718  df-map 8840  df-pm 8841  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9381  df-fi 9429  df-sup 9460  df-inf 9461  df-oi 9528  df-card 9957  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11897  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-4 12302  df-5 12303  df-6 12304  df-7 12305  df-8 12306  df-9 12307  df-n0 12498  df-z 12584  df-dec 12703  df-uz 12848  df-q 12958  df-rp 13002  df-xneg 13119  df-xadd 13120  df-xmul 13121  df-ico 13357  df-icc 13358  df-fz 13512  df-fzo 13655  df-seq 13994  df-exp 14054  df-fac 14260  df-bc 14289  df-hash 14317  df-cj 15073  df-re 15074  df-im 15075  df-sqrt 15209  df-abs 15210  df-clim 15459  df-sum 15660  df-prod 15877  df-struct 17110  df-sets 17127  df-slot 17145  df-ndx 17157  df-base 17175  df-ress 17204  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-starv 17242  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-unif 17250  df-hom 17251  df-cco 17252  df-rest 17398  df-topn 17399  df-0g 17417  df-gsum 17418  df-topgen 17419  df-pt 17420  df-prds 17423  df-xrs 17478  df-qtop 17483  df-imas 17484  df-xps 17486  df-mre 17560  df-mrc 17561  df-acs 17563  df-mgm 18594  df-sgrp 18673  df-mnd 18689  df-submnd 18735  df-mulg 19023  df-cntz 19267  df-cmn 19736  df-psmet 21270  df-xmet 21271  df-met 21272  df-bl 21273  df-mopn 21274  df-fbas 21275  df-fg 21276  df-cnfld 21279  df-top 22809  df-topon 22826  df-topsp 22848  df-bases 22862  df-cld 22936  df-ntr 22937  df-cls 22938  df-nei 23015  df-lp 23053  df-perf 23054  df-cn 23144  df-cnp 23145  df-haus 23232  df-tx 23479  df-hmeo 23672  df-fil 23763  df-fm 23855  df-flim 23856  df-flf 23857  df-xms 24239  df-ms 24240  df-tms 24241  df-cncf 24811  df-limc 25808  df-dv 25809  df-dvn 25810

This theorem is referenced by:  etransclem30  45711