Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcmineqlem8 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcmineqlem8 41394
Description: Derivative of (1-x)^(N-M). (Contributed by metakunt, 12-May-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
lcmineqlem8.1 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
lcmineqlem8.2 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
lcmineqlem8.3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ < ๐‘)
Assertion
Ref Expression
lcmineqlem8 (๐œ‘ โ†’ (โ„‚ D (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))) = (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (-(๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)))))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘€   ๐‘ฅ,๐‘   ๐œ‘,๐‘ฅ

Proof of Theorem lcmineqlem8
Dummy variable ๐‘ฆ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnelprrecn 11199 . . . 4 โ„‚ โˆˆ {โ„, โ„‚}
21a1i 11 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โ„‚ โˆˆ {โ„, โ„‚})
3 1cnd 11206 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
4 simpr 484 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
53, 4subcld 11568 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
6 neg1cn 12323 . . . 4 -1 โˆˆ โ„‚
76a1i 11 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ -1 โˆˆ โ„‚)
8 simpr 484 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚)
9 lcmineqlem8.3 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ < ๐‘)
10 lcmineqlem8.1 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
1110nnzd 12582 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
12 lcmineqlem8.2 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1312nnzd 12582 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
14 znnsub 12605 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘€ < ๐‘ โ†” (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•))
1511, 13, 14syl2anc 583 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ < ๐‘ โ†” (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•))
169, 15mpbid 231 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•)
1716nnnn0d 12529 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•0)
1817adantr 480 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•0)
198, 18expcld 14108 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ฆโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)) โˆˆ โ„‚)
2012nncnd 12225 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2120adantr 480 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2210nncnd 12225 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
2322adantr 480 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
2421, 23subcld 11568 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„‚)
25 nnm1nn0 12510 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„• โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
2616, 25syl 17 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
2726adantr 480 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
28 expcl 14042 . . . . 5 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆง ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
298, 27, 28syl2anc 583 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
3024, 29mulcld 11231 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) โˆˆ โ„‚)
31 lcmineqlem7 41393 . . . 4 (โ„‚ D (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (1 โˆ’ ๐‘ฅ))) = (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ -1)
3231a1i 11 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ„‚ D (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (1 โˆ’ ๐‘ฅ))) = (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ -1))
33 dvexp 25807 . . . 4 ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„• โ†’ (โ„‚ D (๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (๐‘ฆโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))) = (๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)))))
3416, 33syl 17 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ„‚ D (๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (๐‘ฆโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))) = (๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)))))
35 oveq1 7408 . . 3 (๐‘ฆ = (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘ฆโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))
36 oveq1 7408 . . . 4 (๐‘ฆ = (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)))
3736oveq2d 7417 . . 3 (๐‘ฆ = (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) = ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
382, 2, 5, 7, 19, 30, 32, 34, 35, 37dvmptco 25826 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โ„‚ D (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))) = (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) ยท -1)))
3920adantr 480 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
4022adantr 480 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
4139, 40subcld 11568 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„‚)
42 ax-1cn 11164 . . . . . . . 8 1 โˆˆ โ„‚
43 subcl 11456 . . . . . . . 8 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
4442, 43mpan 687 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†’ (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
45 expcl 14042 . . . . . . 7 (((1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚ โˆง ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0) โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
4644, 26, 45syl2anr 596 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
4741, 46, 7mul32d 11421 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) ยท -1) = (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท -1) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
4820, 22subcld 11568 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„‚)
496a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ -1 โˆˆ โ„‚)
5048, 49mulcomd 11232 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท -1) = (-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)))
5150oveq1d 7416 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท -1) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) = ((-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
5251adantr 480 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท -1) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) = ((-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
5347, 52eqtrd 2764 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) ยท -1) = ((-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
5448mulm1d 11663 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) = -(๐‘ โˆ’ ๐‘€))
5554adantr 480 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) = -(๐‘ โˆ’ ๐‘€))
5655oveq1d 7416 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) = (-(๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
5753, 56eqtrd 2764 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) ยท -1) = (-(๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))))
5857mpteq2dva 5238 . 2 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) ยท -1)) = (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (-(๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)))))
5938, 58eqtrd 2764 1 (๐œ‘ โ†’ (โ„‚ D (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))) = (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (-(๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  {cpr 4622   class class class wbr 5138   โ†ฆ cmpt 5221  (class class class)co 7401  โ„‚cc 11104  โ„cr 11105  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11245   โˆ’ cmin 11441  -cneg 11442  โ„•cn 12209  โ„•0cn0 12469  โ„คcz 12555  โ†‘cexp 14024   D cdv 25714
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 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8141  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18563  df-sgrp 18642  df-mnd 18658  df-submnd 18704  df-mulg 18986  df-cntz 19223  df-cmn 19692  df-psmet 21220  df-xmet 21221  df-met 21222  df-bl 21223  df-mopn 21224  df-fbas 21225  df-fg 21226  df-cnfld 21229  df-top 22718  df-topon 22735  df-topsp 22757  df-bases 22771  df-cld 22845  df-ntr 22846  df-cls 22847  df-nei 22924  df-lp 22962  df-perf 22963  df-cn 23053  df-cnp 23054  df-haus 23141  df-tx 23388  df-hmeo 23581  df-fil 23672  df-fm 23764  df-flim 23765  df-flf 23766  df-xms 24148  df-ms 24149  df-tms 24150  df-cncf 24720  df-limc 25717  df-dv 25718
This theorem is referenced by:  lcmineqlem10  41396
  Copyright terms: Public domain W3C validator