MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvcncxp1 Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem dvcncxp1 24484
Description: Derivative of complex power with respect to first argument on the complex plane. (Contributed by Brendan Leahy, 18-Dec-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
dvcncxp1.d  |-  D  =  ( CC  \  ( -oo (,] 0 ) )
Assertion
Ref Expression
dvcncxp1  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( x  e.  D  |->  ( x  ^c  A ) ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( A  x.  ( x  ^c 
( A  -  1 ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, A    x, D

Proof of Theorem dvcncxp1
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnelprrecn 10029 . . . 4  |-  CC  e.  { RR ,  CC }
21a1i 11 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  CC  e.  { RR ,  CC } )
3 dvcncxp1.d . . . . . . 7  |-  D  =  ( CC  \  ( -oo (,] 0 ) )
4 difss 3737 . . . . . . 7  |-  ( CC 
\  ( -oo (,] 0 ) )  C_  CC
53, 4eqsstri 3635 . . . . . 6  |-  D  C_  CC
65sseli 3599 . . . . 5  |-  ( x  e.  D  ->  x  e.  CC )
73logdmn0 24386 . . . . 5  |-  ( x  e.  D  ->  x  =/=  0 )
86, 7logcld 24317 . . . 4  |-  ( x  e.  D  ->  ( log `  x )  e.  CC )
98adantl 482 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( log `  x
)  e.  CC )
106, 7reccld 10794 . . . 4  |-  ( x  e.  D  ->  (
1  /  x )  e.  CC )
1110adantl 482 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( 1  /  x
)  e.  CC )
12 mulcl 10020 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  ( A  x.  y
)  e.  CC )
13 efcl 14813 . . . 4  |-  ( ( A  x.  y )  e.  CC  ->  ( exp `  ( A  x.  y ) )  e.  CC )
1412, 13syl 17 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  ( exp `  ( A  x.  y )
)  e.  CC )
15 ovexd 6680 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  ( ( exp `  ( A  x.  y )
)  x.  A )  e.  _V )
163dvlog 24397 . . . 4  |-  ( CC 
_D  ( log  |`  D ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( 1  /  x ) )
173logcn 24393 . . . . . . . 8  |-  ( log  |`  D )  e.  ( D -cn-> CC )
18 cncff 22696 . . . . . . . 8  |-  ( ( log  |`  D )  e.  ( D -cn-> CC )  ->  ( log  |`  D ) : D --> CC )
1917, 18mp1i 13 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  CC  ->  ( log  |`  D ) : D --> CC )
2019feqmptd 6249 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  ( log  |`  D )  =  ( x  e.  D  |->  ( ( log  |`  D ) `
 x ) ) )
21 fvres 6207 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  D  ->  (
( log  |`  D ) `
 x )  =  ( log `  x
) )
2221mpteq2ia 4740 . . . . . 6  |-  ( x  e.  D  |->  ( ( log  |`  D ) `  x ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( log `  x
) )
2320, 22syl6eq 2672 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  ( log  |`  D )  =  ( x  e.  D  |->  ( log `  x
) ) )
2423oveq2d 6666 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( log  |`  D ) )  =  ( CC 
_D  ( x  e.  D  |->  ( log `  x
) ) ) )
2516, 24syl5reqr 2671 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( x  e.  D  |->  ( log `  x
) ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( 1  /  x
) ) )
26 simpl 473 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  A  e.  CC )
27 efcl 14813 . . . . 5  |-  ( x  e.  CC  ->  ( exp `  x )  e.  CC )
2827adantl 482 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  CC )  ->  ( exp `  x
)  e.  CC )
29 simpr 477 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  y  e.  CC )
30 1cnd 10056 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  1  e.  CC )
312dvmptid 23720 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  y ) )  =  ( y  e.  CC  |->  1 ) )
32 id 22 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  A  e.  CC )
332, 29, 30, 31, 32dvmptcmul 23727 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  ( A  x.  y ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  ( A  x.  1 ) ) )
34 mulid1 10037 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  ( A  x.  1 )  =  A )
3534mpteq2dv 4745 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  (
y  e.  CC  |->  ( A  x.  1 ) )  =  ( y  e.  CC  |->  A ) )
3633, 35eqtrd 2656 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  ( A  x.  y ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  A ) )
37 dvef 23743 . . . . 5  |-  ( CC 
_D  exp )  =  exp
38 eff 14812 . . . . . . . 8  |-  exp : CC
--> CC
3938a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  CC  ->  exp : CC --> CC )
4039feqmptd 6249 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  exp  =  ( x  e.  CC  |->  ( exp `  x
) ) )
4140oveq2d 6666 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  exp )  =  ( CC  _D  (
x  e.  CC  |->  ( exp `  x ) ) ) )
4237, 41, 403eqtr3a 2680 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( x  e.  CC  |->  ( exp `  x
) ) )  =  ( x  e.  CC  |->  ( exp `  x ) ) )
43 fveq2 6191 . . . 4  |-  ( x  =  ( A  x.  y )  ->  ( exp `  x )  =  ( exp `  ( A  x.  y )
) )
442, 2, 12, 26, 28, 28, 36, 42, 43, 43dvmptco 23735 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  ( exp `  ( A  x.  y )
) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  ( ( exp `  ( A  x.  y )
)  x.  A ) ) )
45 oveq2 6658 . . . 4  |-  ( y  =  ( log `  x
)  ->  ( A  x.  y )  =  ( A  x.  ( log `  x ) ) )
4645fveq2d 6195 . . 3  |-  ( y  =  ( log `  x
)  ->  ( exp `  ( A  x.  y
) )  =  ( exp `  ( A  x.  ( log `  x
) ) ) )
4746oveq1d 6665 . . 3  |-  ( y  =  ( log `  x
)  ->  ( ( exp `  ( A  x.  y ) )  x.  A )  =  ( ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) )  x.  A ) )
482, 2, 9, 11, 14, 15, 25, 44, 46, 47dvmptco 23735 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( x  e.  D  |->  ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( ( ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) )  x.  A )  x.  ( 1  /  x
) ) ) )
496adantl 482 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  x  e.  CC )
507adantl 482 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  x  =/=  0 )
51 simpl 473 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  A  e.  CC )
5249, 50, 51cxpefd 24458 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( x  ^c  A )  =  ( exp `  ( A  x.  ( log `  x
) ) ) )
5352mpteq2dva 4744 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  (
x  e.  D  |->  ( x  ^c  A ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( exp `  ( A  x.  ( log `  x
) ) ) ) )
5453oveq2d 6666 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( x  e.  D  |->  ( x  ^c  A ) ) )  =  ( CC  _D  ( x  e.  D  |->  ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )
55 1cnd 10056 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  1  e.  CC )
5649, 50, 51, 55cxpsubd 24464 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( x  ^c 
( A  -  1 ) )  =  ( ( x  ^c  A )  /  (
x  ^c  1 ) ) )
5749cxp1d 24452 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( x  ^c 
1 )  =  x )
5857oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( ( x  ^c  A )  /  (
x  ^c  1 ) )  =  ( ( x  ^c  A )  /  x
) )
5949, 51cxpcld 24454 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( x  ^c  A )  e.  CC )
6059, 49, 50divrecd 10804 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( ( x  ^c  A )  /  x
)  =  ( ( x  ^c  A )  x.  ( 1  /  x ) ) )
6156, 58, 603eqtrd 2660 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( x  ^c 
( A  -  1 ) )  =  ( ( x  ^c  A )  x.  (
1  /  x ) ) )
6261oveq2d 6666 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( A  x.  (
x  ^c  ( A  -  1 ) ) )  =  ( A  x.  ( ( x  ^c  A )  x.  ( 1  /  x ) ) ) )
6351, 59, 11mul12d 10245 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( A  x.  (
( x  ^c  A )  x.  (
1  /  x ) ) )  =  ( ( x  ^c  A )  x.  ( A  x.  ( 1  /  x ) ) ) )
6459, 51, 11mulassd 10063 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( ( ( x  ^c  A )  x.  A )  x.  ( 1  /  x
) )  =  ( ( x  ^c  A )  x.  ( A  x.  ( 1  /  x ) ) ) )
6563, 64eqtr4d 2659 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( A  x.  (
( x  ^c  A )  x.  (
1  /  x ) ) )  =  ( ( ( x  ^c  A )  x.  A
)  x.  ( 1  /  x ) ) )
6652oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( ( x  ^c  A )  x.  A
)  =  ( ( exp `  ( A  x.  ( log `  x
) ) )  x.  A ) )
6766oveq1d 6665 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( ( ( x  ^c  A )  x.  A )  x.  ( 1  /  x
) )  =  ( ( ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) )  x.  A )  x.  ( 1  /  x
) ) )
6862, 65, 673eqtrd 2660 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  D )  ->  ( A  x.  (
x  ^c  ( A  -  1 ) ) )  =  ( ( ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) )  x.  A )  x.  ( 1  /  x
) ) )
6968mpteq2dva 4744 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  (
x  e.  D  |->  ( A  x.  ( x  ^c  ( A  -  1 ) ) ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( ( ( exp `  ( A  x.  ( log `  x ) ) )  x.  A )  x.  ( 1  /  x
) ) ) )
7048, 54, 693eqtr4d 2666 1  |-  ( A  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( x  e.  D  |->  ( x  ^c  A ) ) )  =  ( x  e.  D  |->  ( A  x.  ( x  ^c 
( A  -  1 ) ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   _Vcvv 3200    \ cdif 3571   {cpr 4179    |-> cmpt 4729    |` cres 5116   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    x. cmul 9941   -oocmnf 10072    - cmin 10266    / cdiv 10684   (,]cioc 12176   expce 14792   -cn->ccncf 22679    _D cdv 23627   logclog 24301    ^c ccxp 24302
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014  ax-addf 10015  ax-mulf 10016
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ioc 12180  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-shft 13807  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-limsup 14202  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-ef 14798  df-sin 14800  df-cos 14801  df-tan 14802  df-pi 14803  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-ntr 20824  df-cls 20825  df-nei 20902  df-lp 20940  df-perf 20941  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-haus 21119  df-cmp 21190  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-fil 21650  df-fm 21742  df-flim 21743  df-flf 21744  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-cncf 22681  df-limc 23630  df-dv 23631  df-log 24303  df-cxp 24304
This theorem is referenced by:  dvcnsqrt  24485  binomcxplemdvbinom  38552
  Copyright terms: Public domain W3C validator