Theorem etransclem29 45564

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 45237	. . . . 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 45539	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = 𝐸)
10	9	oveq2d 7430	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 D𝑛 𝐹) = (𝑆 D𝑛 𝐸))
11	10	fveq1d 6893	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 D𝑛 𝐹)‘𝑁) = ((𝑆 D𝑛 𝐸)‘𝑁))
12		fzfid 13956	. . 3 ⊢ (𝜑 → (0...𝑀) ∈ Fin)
13	3	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → 𝑋 ⊆ ℂ)
14	4	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℕ)
15		simpr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
16	13, 14, 7, 15	etransclem1 45536	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀)) → (𝐻‘𝑗):𝑋⟶ℂ)
17		etransclem29.n	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
18	1	3ad2ant1 1131	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
19	2	3ad2ant1 1131	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑋 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝑆))
20	4	3ad2ant1 1131	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑃 ∈ ℕ)
21		etransclem5 45540	. . . . 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 2755	. . . 4 ⊢ 𝐻 = (𝑘 ∈ (0...𝑀) ↦ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ((𝑦 − 𝑘)↑if(𝑘 = 0, (𝑃 − 1), 𝑃))))
23		simp2 1135	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
24		elfznn0 13612	. . . . 5 ⊢ (𝑖 ∈ (0...𝑁) → 𝑖 ∈ ℕ0)
25	24	3ad2ant3 1133	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑀) ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑁)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
26	18, 19, 20, 22, 23, 25	etransclem20 45555	. . 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 45250	. 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 2767	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 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  {crab 3427   ⊆ wss 3944  ifcif 4524  {cpr 4626   ↦ cmpt 5225  ‘cfv 6542  (class class class)co 7414   ↑_m cmap 8834  ℂcc 11122  ℝcr 11123  0cc0 11124  1c1 11125   · cmul 11129   − cmin 11460   / cdiv 11887  ℕcn 12228  ℕ₀cn0 12488  ...cfz 13502  ↑cexp 14044  !cfa 14250  Σcsu 15650  ∏cprod 15867   ↾_t crest 17387  TopOpenctopn 17388  ℂ_fldccnfld 21259   D^𝑛 cdvn 25767

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-inf2 9650  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202  ax-addf 11203

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7677  df-om 7863  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8158  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-2o 8479  df-er 8716  df-map 8836  df-pm 8837  df-ixp 8906  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-fsupp 9376  df-fi 9420  df-sup 9451  df-inf 9452  df-oi 9519  df-card 9948  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-div 11888  df-nn 12229  df-2 12291  df-3 12292  df-4 12293  df-5 12294  df-6 12295  df-7 12296  df-8 12297  df-9 12298  df-n0 12489  df-z 12575  df-dec 12694  df-uz 12839  df-q 12949  df-rp 12993  df-xneg 13110  df-xadd 13111  df-xmul 13112  df-ico 13348  df-icc 13349  df-fz 13503  df-fzo 13646  df-seq 13985  df-exp 14045  df-fac 14251  df-bc 14280  df-hash 14308  df-cj 15064  df-re 15065  df-im 15066  df-sqrt 15200  df-abs 15201  df-clim 15450  df-sum 15651  df-prod 15868  df-struct 17101  df-sets 17118  df-slot 17136  df-ndx 17148  df-base 17166  df-ress 17195  df-plusg 17231  df-mulr 17232  df-starv 17233  df-sca 17234  df-vsca 17235  df-ip 17236  df-tset 17237  df-ple 17238  df-ds 17240  df-unif 17241  df-hom 17242  df-cco 17243  df-rest 17389  df-topn 17390  df-0g 17408  df-gsum 17409  df-topgen 17410  df-pt 17411  df-prds 17414  df-xrs 17469  df-qtop 17474  df-imas 17475  df-xps 17477  df-mre 17551  df-mrc 17552  df-acs 17554  df-mgm 18585  df-sgrp 18664  df-mnd 18680  df-submnd 18726  df-mulg 19008  df-cntz 19252  df-cmn 19721  df-psmet 21251  df-xmet 21252  df-met 21253  df-bl 21254  df-mopn 21255  df-fbas 21256  df-fg 21257  df-cnfld 21260  df-top 22770  df-topon 22787  df-topsp 22809  df-bases 22823  df-cld 22897  df-ntr 22898  df-cls 22899  df-nei 22976  df-lp 23014  df-perf 23015  df-cn 23105  df-cnp 23106  df-haus 23193  df-tx 23440  df-hmeo 23633  df-fil 23724  df-fm 23816  df-flim 23817  df-flf 23818  df-xms 24200  df-ms 24201  df-tms 24202  df-cncf 24772  df-limc 25769  df-dv 25770  df-dvn 25771

This theorem is referenced by:  etransclem30  45565