Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  etransclem34 Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem etransclem34 40485
Description: The  N-th derivative of  F is continuous. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
etransclem34.s  |-  ( ph  ->  S  e.  { RR ,  CC } )
etransclem34.a  |-  ( ph  ->  X  e.  ( (
TopOpen ` fld )t  S ) )
etransclem34.p  |-  ( ph  ->  P  e.  NN )
etransclem34.m  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
etransclem34.f  |-  F  =  ( x  e.  X  |->  ( ( x ^
( P  -  1 ) )  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( ( x  -  k ) ^ P ) ) )
etransclem34.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
etransclem34.h  |-  H  =  ( k  e.  ( 0 ... M ) 
|->  ( x  e.  X  |->  ( ( x  -  k ) ^ if ( k  =  0 ,  ( P  - 
1 ) ,  P
) ) ) )
etransclem34.c  |-  C  =  ( n  e.  NN0  |->  { c  e.  ( ( 0 ... n
)  ^m  ( 0 ... M ) )  |  sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( c `  k
)  =  n }
)
Assertion
Ref Expression
etransclem34  |-  ( ph  ->  ( ( S  Dn F ) `  N )  e.  ( X -cn-> CC ) )
Distinct variable groups:    x, k    C, c, k, x    F, c    H, c, k, n, x    M, c, k, x, n    N, c, k, x, n    P, k, x    S, c, k, n, x    X, c, k, x, n    ph, c,
k, x, n
Allowed substitution hints:    C( n)    P( n, c)    F( x, k, n)

Proof of Theorem etransclem34
Dummy variables  j 
y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 etransclem34.s . . 3  |-  ( ph  ->  S  e.  { RR ,  CC } )
2 etransclem34.a . . 3  |-  ( ph  ->  X  e.  ( (
TopOpen ` fld )t  S ) )
3 etransclem34.p . . 3  |-  ( ph  ->  P  e.  NN )
4 etransclem34.m . . 3  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
5 etransclem34.f . . 3  |-  F  =  ( x  e.  X  |->  ( ( x ^
( P  -  1 ) )  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( ( x  -  k ) ^ P ) ) )
6 etransclem34.n . . 3  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
7 etransclem34.h . . 3  |-  H  =  ( k  e.  ( 0 ... M ) 
|->  ( x  e.  X  |->  ( ( x  -  k ) ^ if ( k  =  0 ,  ( P  - 
1 ) ,  P
) ) ) )
8 etransclem34.c . . 3  |-  C  =  ( n  e.  NN0  |->  { c  e.  ( ( 0 ... n
)  ^m  ( 0 ... M ) )  |  sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( c `  k
)  =  n }
)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8etransclem30 40481 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( S  Dn F ) `  N )  =  ( x  e.  X  |->  sum_ c  e.  ( C `
 N ) ( ( ( ! `  N )  /  prod_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ! `
 ( c `  k ) ) )  x.  prod_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( ( S  Dn ( H `
 k ) ) `
 ( c `  k ) ) `  x ) ) ) )
101, 2dvdmsscn 40151 . . 3  |-  ( ph  ->  X  C_  CC )
118, 6etransclem16 40467 . . 3  |-  ( ph  ->  ( C `  N
)  e.  Fin )
1210adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  X  C_  CC )
136faccld 13071 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ! `  N
)  e.  NN )
1413nncnd 11036 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ! `  N
)  e.  CC )
1514adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( ! `  N )  e.  CC )
16 fzfid 12772 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( 0 ... M )  e. 
Fin )
17 fzssnn0 39533 . . . . . . . . . 10  |-  ( 0 ... N )  C_  NN0
18 ssrab2 3687 . . . . . . . . . . . . 13  |-  { c  e.  ( ( 0 ... N )  ^m  ( 0 ... M
) )  |  sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( c `  k )  =  N }  C_  ( ( 0 ... N )  ^m  (
0 ... M ) )
19 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  c  e.  ( C `  N ) )
208, 6etransclem12 40463 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( C `  N
)  =  { c  e.  ( ( 0 ... N )  ^m  ( 0 ... M
) )  |  sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( c `  k )  =  N } )
2120adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( C `  N )  =  {
c  e.  ( ( 0 ... N )  ^m  ( 0 ... M ) )  | 
sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( c `  k
)  =  N }
)
2219, 21eleqtrd 2703 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  c  e.  { c  e.  ( ( 0 ... N )  ^m  ( 0 ... M ) )  | 
sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( c `  k
)  =  N }
)
2318, 22sseldi 3601 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  c  e.  ( ( 0 ... N )  ^m  (
0 ... M ) ) )
24 elmapi 7879 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( c  e.  ( ( 0 ... N )  ^m  ( 0 ... M
) )  ->  c : ( 0 ... M ) --> ( 0 ... N ) )
2523, 24syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  c :
( 0 ... M
) --> ( 0 ... N ) )
2625ffvelrnda 6359 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
c `  k )  e.  ( 0 ... N
) )
2717, 26sseldi 3601 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
c `  k )  e.  NN0 )
2827faccld 13071 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( ! `  ( c `  k ) )  e.  NN )
2928nncnd 11036 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( ! `  ( c `  k ) )  e.  CC )
3016, 29fprodcl 14682 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  prod_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ! `  ( c `  k
) )  e.  CC )
3128nnne0d 11065 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( ! `  ( c `  k ) )  =/=  0 )
3216, 29, 31fprodn0 14709 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  prod_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ! `  ( c `  k
) )  =/=  0
)
3315, 30, 32divcld 10801 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( ( ! `  N )  /  prod_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ! `  (
c `  k )
) )  e.  CC )
34 ssid 3624 . . . . . 6  |-  CC  C_  CC
3534a1i 11 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  CC  C_  CC )
3612, 33, 35constcncfg 40084 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( x  e.  X  |->  ( ( ! `  N )  /  prod_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ! `  (
c `  k )
) ) )  e.  ( X -cn-> CC ) )
371ad2antrr 762 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  S  e.  { RR ,  CC } )
382ad2antrr 762 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  X  e.  ( ( TopOpen ` fld )t  S ) )
393ad2antrr 762 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  P  e.  NN )
40 etransclem5 40456 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  ( 0 ... M )  |->  ( x  e.  X  |->  ( ( x  -  k ) ^ if ( k  =  0 ,  ( P  -  1 ) ,  P ) ) ) )  =  ( j  e.  ( 0 ... M )  |->  ( y  e.  X  |->  ( ( y  -  j
) ^ if ( j  =  0 ,  ( P  -  1 ) ,  P ) ) ) )
417, 40eqtri 2644 . . . . . . . 8  |-  H  =  ( j  e.  ( 0 ... M ) 
|->  ( y  e.  X  |->  ( ( y  -  j ) ^ if ( j  =  0 ,  ( P  - 
1 ) ,  P
) ) ) )
42 simpr 477 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  k  e.  ( 0 ... M
) )
4337, 38, 39, 41, 42, 27etransclem20 40471 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( S  Dn
( H `  k
) ) `  (
c `  k )
) : X --> CC )
44433adant2 1080 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  x  e.  X  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( S  Dn
( H `  k
) ) `  (
c `  k )
) : X --> CC )
45 simp2 1062 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  x  e.  X  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  x  e.  X )
4644, 45ffvelrnd 6360 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  x  e.  X  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( ( S  Dn ( H `  k ) ) `  ( c `  k
) ) `  x
)  e.  CC )
4743feqmptd 6249 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( S  Dn
( H `  k
) ) `  (
c `  k )
)  =  ( x  e.  X  |->  ( ( ( S  Dn
( H `  k
) ) `  (
c `  k )
) `  x )
) )
4837, 38, 39, 41, 42, 27etransclem22 40473 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( S  Dn
( H `  k
) ) `  (
c `  k )
)  e.  ( X
-cn-> CC ) )
4947, 48eqeltrrd 2702 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  c  e.  ( C `  N
) )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
x  e.  X  |->  ( ( ( S  Dn ( H `  k ) ) `  ( c `  k
) ) `  x
) )  e.  ( X -cn-> CC ) )
5012, 16, 46, 49fprodcncf 40114 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( x  e.  X  |->  prod_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ( ( S  Dn ( H `  k ) ) `  ( c `
 k ) ) `
 x ) )  e.  ( X -cn-> CC ) )
5136, 50mulcncf 23215 . . 3  |-  ( (
ph  /\  c  e.  ( C `  N ) )  ->  ( x  e.  X  |->  ( ( ( ! `  N
)  /  prod_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ! `  ( c `  k
) ) )  x. 
prod_ k  e.  (
0 ... M ) ( ( ( S  Dn ( H `  k ) ) `  ( c `  k
) ) `  x
) ) )  e.  ( X -cn-> CC ) )
5210, 11, 51fsumcncf 40091 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |-> 
sum_ c  e.  ( C `  N ) ( ( ( ! `
 N )  /  prod_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ! `  ( c `
 k ) ) )  x.  prod_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ( ( S  Dn ( H `  k ) ) `  ( c `
 k ) ) `
 x ) ) )  e.  ( X
-cn-> CC ) )
539, 52eqeltrd 2701 1  |-  ( ph  ->  ( ( S  Dn F ) `  N )  e.  ( X -cn-> CC ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990   {crab 2916    C_ wss 3574   ifcif 4086   {cpr 4179    |-> cmpt 4729   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650    ^m cmap 7857   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    x. cmul 9941    - cmin 10266    / cdiv 10684   NNcn 11020   NN0cn0 11292   ...cfz 12326   ^cexp 12860   !cfa 13060   sum_csu 14416   prod_cprod 14635   ↾t crest 16081   TopOpenctopn 16082  ℂfldccnfld 19746   -cn->ccncf 22679    Dncdvn 23628
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-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-sum 14417  df-prod 14636  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-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-dvn 23632
This theorem is referenced by:  etransclem40  40491
  Copyright terms: Public domain W3C validator