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 40889
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 11205 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
4 simpr 485 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
53, 4subcld 11567 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
6 neg1cn 12322 . . . 4 -1 โˆˆ โ„‚
76a1i 11 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ -1 โˆˆ โ„‚)
8 simpr 485 . . . 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 12581 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
12 lcmineqlem8.2 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1312nnzd 12581 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
14 znnsub 12604 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘€ < ๐‘ โ†” (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•))
1511, 13, 14syl2anc 584 . . . . . . 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 12528 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•0)
1817adantr 481 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•0)
198, 18expcld 14107 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ฆโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)) โˆˆ โ„‚)
2012nncnd 12224 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2120adantr 481 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2210nncnd 12224 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
2322adantr 481 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
2421, 23subcld 11567 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„‚)
25 nnm1nn0 12509 . . . . . . 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 481 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
28 expcl 14041 . . . . 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 584 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
3024, 29mulcld 11230 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท (๐‘ฆโ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1))) โˆˆ โ„‚)
31 lcmineqlem7 40888 . . . 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 25461 . . . 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 7412 . . 3 (๐‘ฆ = (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘ฆโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))
36 oveq1 7412 . . . 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 7421 . . 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 25480 . 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 481 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
4022adantr 481 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
4139, 40subcld 11567 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„‚)
42 ax-1cn 11164 . . . . . . . 8 1 โˆˆ โ„‚
43 subcl 11455 . . . . . . . 8 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
4442, 43mpan 688 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†’ (1 โˆ’ ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
45 expcl 14041 . . . . . . 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 597 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘((๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
4741, 46, 7mul32d 11420 . . . . 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 11567 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„‚)
496a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ -1 โˆˆ โ„‚)
5048, 49mulcomd 11231 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐‘€) ยท -1) = (-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)))
5150oveq1d 7420 . . . . . 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 481 . . . . 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 2772 . . . 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 11662 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) = -(๐‘ โˆ’ ๐‘€))
5554adantr 481 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚) โ†’ (-1 ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘€)) = -(๐‘ โˆ’ ๐‘€))
5655oveq1d 7420 . . . 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 2772 . . 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 5247 . 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 2772 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 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  {cpr 4629   class class class wbr 5147   โ†ฆ cmpt 5230  (class class class)co 7405  โ„‚cc 11104  โ„cr 11105  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11244   โˆ’ cmin 11440  -cneg 11441  โ„•cn 12208  โ„•0cn0 12468  โ„คcz 12554  โ†‘cexp 14023   D cdv 25371
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  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  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  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 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-limc 25374  df-dv 25375
This theorem is referenced by:  lcmineqlem10  40891
  Copyright terms: Public domain W3C validator