Theorem expcnfg 43022

Description: If 𝐹 is a complex continuous function and N is a fixed number, then F^N is continuous too. A generalization of expcncf 23995. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
expcnfg.1	⊢ Ⅎ𝑥𝐹
expcnfg.2	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ))
expcnfg.3	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)

Assertion

Ref	Expression
expcnfg	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) ∈ (𝐴–cn→ℂ))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑁   𝜑,𝑥

Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem expcnfg

Dummy variable 𝑡 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfcv 2906	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑡((𝐹‘𝑥)↑𝑁)
2		expcnfg.1	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥𝐹
3		nfcv 2906	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥𝑡
4	2, 3	nffv 6766	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥(𝐹‘𝑡)
5		nfcv 2906	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥↑
6		nfcv 2906	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥𝑁
7	4, 5, 6	nfov 7285	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥((𝐹‘𝑡)↑𝑁)
8		fveq2 6756	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑡))
9	8	oveq1d 7270	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → ((𝐹‘𝑥)↑𝑁) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
10	1, 7, 9	cbvmpt 5181	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
11		expcnfg.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ))
12		cncff 23962	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
14	13	ffvelrnda 6943	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑡) ∈ ℂ)
15		expcnfg.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
16	15	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → 𝑁 ∈ ℕ0)
17	14, 16	expcld 13792	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑡)↑𝑁) ∈ ℂ)
18		oveq1 7262	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑡) → (𝑥↑𝑁) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
19		eqid 2738	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))
20	4, 7, 18, 19	fvmptf 6878	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹‘𝑡) ∈ ℂ ∧ ((𝐹‘𝑡)↑𝑁) ∈ ℂ) → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡)) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
21	14, 17, 20	syl2anc 583	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡)) = ((𝐹‘𝑡)↑𝑁))
22	21	eqcomd 2744	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑡)↑𝑁) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡)))
23	22	mpteq2dva 5170	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑡)↑𝑁)) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
24	10, 23	syl5eq 2791	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
25		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
26	15	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
27	25, 26	expcld 13792	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥↑𝑁) ∈ ℂ)
28	27	fmpttd 6971	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)):ℂ⟶ℂ)
29		fcompt 6987	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)):ℂ⟶ℂ ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
30	28, 13, 29	syl2anc 583	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹) = (𝑡 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁))‘(𝐹‘𝑡))))
31	24, 30	eqtr4d 2781	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) = ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹))
32		expcncf 23995	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
33	15, 32	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
34	11, 33	cncfco 23976	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑𝑁)) ∘ 𝐹) ∈ (𝐴–cn→ℂ))
35	31, 34	eqeltrd 2839	1 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐹‘𝑥)↑𝑁)) ∈ (𝐴–cn→ℂ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  Ⅎwnfc 2886   ↦ cmpt 5153   ∘ ccom 5584  ⟶wf 6414  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  ℂcc 10800  ℕ₀cn0 12163  ↑cexp 13710  –cn→ccncf 23945

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880  ax-mulf 10882

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-se 5536  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-isom 6427  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-supp 7949  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-2o 8268  df-er 8456  df-map 8575  df-ixp 8644  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-fsupp 9059  df-fi 9100  df-sup 9131  df-inf 9132  df-oi 9199  df-card 9628  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-q 12618  df-rp 12660  df-xneg 12777  df-xadd 12778  df-xmul 12779  df-icc 13015  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-seq 13650  df-exp 13711  df-hash 13973  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-starv 16903  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-unif 16911  df-hom 16912  df-cco 16913  df-rest 17050  df-topn 17051  df-0g 17069  df-gsum 17070  df-topgen 17071  df-pt 17072  df-prds 17075  df-xrs 17130  df-qtop 17135  df-imas 17136  df-xps 17138  df-mre 17212  df-mrc 17213  df-acs 17215  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-submnd 18346  df-mulg 18616  df-cntz 18838  df-cmn 19303  df-psmet 20502  df-xmet 20503  df-met 20504  df-bl 20505  df-mopn 20506  df-cnfld 20511  df-top 21951  df-topon 21968  df-topsp 21990  df-bases 22004  df-cn 22286  df-cnp 22287  df-tx 22621  df-hmeo 22814  df-xms 23381  df-ms 23382  df-tms 23383  df-cncf 23947

This theorem is referenced by:  ibliccsinexp  43382  itgsinexplem1  43385  itgsinexp  43386