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Theorem dvexp3 21472
Description: Derivative of an exponential of integer exponent. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
dvexp3  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
Distinct variable group:    x, N

Proof of Theorem dvexp3
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elznn0nn 10681 . 2  |-  ( N  e.  ZZ  <->  ( N  e.  NN0  \/  ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN ) ) )
2 cnelprrecn 9396 . . . . . 6  |-  CC  e.  { RR ,  CC }
32a1i 11 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  CC  e.  { RR ,  CC }
)
4 expcl 11904 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( x ^ N
)  e.  CC )
54ancoms 453 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  CC )  ->  ( x ^ N
)  e.  CC )
6 c0ex 9401 . . . . . . 7  |-  0  e.  _V
7 ovex 6137 . . . . . . 7  |-  ( N  x.  ( x ^
( N  -  1 ) ) )  e. 
_V
86, 7ifex 3879 . . . . . 6  |-  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  ( x ^
( N  -  1 ) ) ) )  e.  _V
98a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  CC )  ->  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  (
x ^ ( N  -  1 ) ) ) )  e.  _V )
10 dvexp2 21450 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( CC 
_D  ( x  e.  CC  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  CC  |->  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) ) )
11 difssd 3505 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( CC 
\  { 0 } )  C_  CC )
12 eqid 2443 . . . . . . . 8  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
1312cnfldtop 20385 . . . . . . 7  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  Top
1412cnfldtopon 20384 . . . . . . . . 9  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )
1514toponunii 18559 . . . . . . . 8  |-  CC  =  U. ( TopOpen ` fld )
1615restid 14393 . . . . . . 7  |-  ( (
TopOpen ` fld )  e.  Top  ->  ( ( TopOpen ` fld )t  CC )  =  (
TopOpen ` fld ) )
1713, 16ax-mp 5 . . . . . 6  |-  ( (
TopOpen ` fld )t  CC )  =  (
TopOpen ` fld )
1817eqcomi 2447 . . . . 5  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  CC )
1912cnfldhaus 20386 . . . . . . . 8  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  Haus
20 0cn 9399 . . . . . . . 8  |-  0  e.  CC
2115sncld 18997 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( TopOpen ` fld )  e.  Haus  /\  0  e.  CC )  ->  { 0 }  e.  ( Clsd `  ( TopOpen
` fld
) ) )
2219, 20, 21mp2an 672 . . . . . . 7  |-  { 0 }  e.  ( Clsd `  ( TopOpen ` fld ) )
2315cldopn 18657 . . . . . . 7  |-  ( { 0 }  e.  (
Clsd `  ( TopOpen ` fld ) )  ->  ( CC  \  { 0 } )  e.  ( TopOpen ` fld )
)
2422, 23ax-mp 5 . . . . . 6  |-  ( CC 
\  { 0 } )  e.  ( TopOpen ` fld )
2524a1i 11 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( CC 
\  { 0 } )  e.  ( TopOpen ` fld )
)
263, 5, 9, 10, 11, 18, 12, 25dvmptres 21459 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( CC 
_D  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) ) )
27 ifid 3847 . . . . . 6  |-  if ( N  =  0 ,  ( N  x.  (
x ^ ( N  -  1 ) ) ) ,  ( N  x.  ( x ^
( N  -  1 ) ) ) )  =  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) )
28 id 22 . . . . . . . . 9  |-  ( N  =  0  ->  N  =  0 )
29 oveq1 6119 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  =  0  ->  ( N  -  1 )  =  ( 0  -  1 ) )
3029oveq2d 6128 . . . . . . . . 9  |-  ( N  =  0  ->  (
x ^ ( N  -  1 ) )  =  ( x ^
( 0  -  1 ) ) )
3128, 30oveq12d 6130 . . . . . . . 8  |-  ( N  =  0  ->  ( N  x.  ( x ^ ( N  - 
1 ) ) )  =  ( 0  x.  ( x ^ (
0  -  1 ) ) ) )
32 eldifsn 4021 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  <-> 
( x  e.  CC  /\  x  =/=  0 ) )
33 0z 10678 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  ZZ
34 peano2zm 10709 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0  e.  ZZ  ->  (
0  -  1 )  e.  ZZ )
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0  -  1 )  e.  ZZ
36 expclz 11911 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  CC  /\  x  =/=  0  /\  (
0  -  1 )  e.  ZZ )  -> 
( x ^ (
0  -  1 ) )  e.  CC )
3735, 36mp3an3 1303 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  CC  /\  x  =/=  0 )  -> 
( x ^ (
0  -  1 ) )  e.  CC )
3832, 37sylbi 195 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  ->  ( x ^
( 0  -  1 ) )  e.  CC )
3938adantl 466 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  ( x ^ ( 0  -  1 ) )  e.  CC )
4039mul02d 9588 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  ( 0  x.  ( x ^
( 0  -  1 ) ) )  =  0 )
4131, 40sylan9eqr 2497 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  ( CC 
\  { 0 } ) )  /\  N  =  0 )  -> 
( N  x.  (
x ^ ( N  -  1 ) ) )  =  0 )
4241ifeq1da 3840 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  if ( N  =  0 , 
( N  x.  (
x ^ ( N  -  1 ) ) ) ,  ( N  x.  ( x ^
( N  -  1 ) ) ) )  =  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
4327, 42syl5eqr 2489 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) )  =  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  ( x ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )
4443mpteq2dva 4399 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  ( N  x.  (
x ^ ( N  -  1 ) ) ) )  =  ( x  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  if ( N  =  0 ,  0 ,  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) ) )
4526, 44eqtr4d 2478 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( CC 
_D  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
46 eldifi 3499 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  ->  x  e.  CC )
4746adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  x  e.  CC )
48 simpll 753 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  N  e.  RR )
4948recnd 9433 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  N  e.  CC )
50 nnnn0 10607 . . . . . . . 8  |-  ( -u N  e.  NN  ->  -u N  e.  NN0 )
5150ad2antlr 726 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  -u N  e.  NN0 )
52 expneg2 11895 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  CC  /\  N  e.  CC  /\  -u N  e.  NN0 )  ->  (
x ^ N )  =  ( 1  / 
( x ^ -u N
) ) )
5347, 49, 51, 52syl3anc 1218 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ N
)  =  ( 1  /  ( x ^ -u N ) ) )
5453mpteq2dva 4399 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( x ^ N ) )  =  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  ( 1  /  (
x ^ -u N
) ) ) )
5554oveq2d 6128 . . . 4  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( 1  / 
( x ^ -u N
) ) ) ) )
562a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  CC  e.  { RR ,  CC } )
57 eldifsni 4022 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  ->  x  =/=  0
)
5857adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  x  =/=  0 )
59 nnz 10689 . . . . . . . 8  |-  ( -u N  e.  NN  ->  -u N  e.  ZZ )
6059ad2antlr 726 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  -u N  e.  ZZ )
6147, 58, 60expclzd 12034 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ -u N
)  e.  CC )
6247, 58, 60expne0d 12035 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ -u N
)  =/=  0 )
63 eldifsn 4021 . . . . . 6  |-  ( ( x ^ -u N
)  e.  ( CC 
\  { 0 } )  <->  ( ( x ^ -u N )  e.  CC  /\  (
x ^ -u N
)  =/=  0 ) )
6461, 62, 63sylanbrc 664 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ -u N
)  e.  ( CC 
\  { 0 } ) )
65 ovex 6137 . . . . . 6  |-  ( -u N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) )  e.  _V
6665a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) )  e.  _V )
67 simpr 461 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
y  e.  ( CC 
\  { 0 } ) )
68 eldifsn 4021 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  ( CC  \  { 0 } )  <-> 
( y  e.  CC  /\  y  =/=  0 ) )
6967, 68sylib 196 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( y  e.  CC  /\  y  =/=  0 ) )
70 reccl 10022 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  CC  /\  y  =/=  0 )  -> 
( 1  /  y
)  e.  CC )
7169, 70syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( 1  /  y
)  e.  CC )
72 negex 9629 . . . . . 6  |-  -u (
1  /  ( y ^ 2 ) )  e.  _V
7372a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  -u ( 1  /  (
y ^ 2 ) )  e.  _V )
74 simpr 461 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  CC )  ->  x  e.  CC )
7550ad2antlr 726 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  CC )  ->  -u N  e.  NN0 )
7674, 75expcld 12029 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  CC )  ->  ( x ^ -u N )  e.  CC )
7765a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  CC )  ->  ( -u N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) )  e.  _V )
78 dvexp 21449 . . . . . . 7  |-  ( -u N  e.  NN  ->  ( CC  _D  ( x  e.  CC  |->  ( x ^ -u N ) ) )  =  ( x  e.  CC  |->  (
-u N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) )
7978adantl 466 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  _D  ( x  e.  CC  |->  ( x ^ -u N
) ) )  =  ( x  e.  CC  |->  ( -u N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) )
80 difssd 3505 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  \  { 0 } ) 
C_  CC )
8124a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  \  { 0 } )  e.  ( TopOpen ` fld ) )
8256, 76, 77, 79, 80, 18, 12, 81dvmptres 21459 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( x ^ -u N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  (
-u N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) )
83 ax-1cn 9361 . . . . . 6  |-  1  e.  CC
84 dvrec 21451 . . . . . 6  |-  ( 1  e.  CC  ->  ( CC  _D  ( y  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( 1  /  y ) ) )  =  ( y  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  -u ( 1  / 
( y ^ 2 ) ) ) )
8583, 84mp1i 12 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  _D  ( y  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( 1  /  y ) ) )  =  ( y  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  -u ( 1  / 
( y ^ 2 ) ) ) )
86 oveq2 6120 . . . . 5  |-  ( y  =  ( x ^ -u N )  ->  (
1  /  y )  =  ( 1  / 
( x ^ -u N
) ) )
87 oveq1 6119 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( x ^ -u N )  ->  (
y ^ 2 )  =  ( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) )
8887oveq2d 6128 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( x ^ -u N )  ->  (
1  /  ( y ^ 2 ) )  =  ( 1  / 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) ) )
8988negeqd 9625 . . . . 5  |-  ( y  =  ( x ^ -u N )  ->  -u (
1  /  ( y ^ 2 ) )  =  -u ( 1  / 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) ) )
9056, 56, 64, 66, 71, 73, 82, 85, 86, 89dvmptco 21468 . . . 4  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( 1  / 
( x ^ -u N
) ) ) )  =  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  (
-u ( 1  / 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) )  x.  ( -u N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) ) )
91 2z 10699 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  ZZ
9291a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
2  e.  ZZ )
93 expmulz 11931 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( x  e.  CC  /\  x  =/=  0 )  /\  ( -u N  e.  ZZ  /\  2  e.  ZZ ) )  -> 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) )  =  ( ( x ^ -u N
) ^ 2 ) )
9447, 58, 60, 92, 93syl22anc 1219 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) )  =  ( ( x ^ -u N
) ^ 2 ) )
9594eqcomd 2448 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 )  =  ( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )
9695oveq2d 6128 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( 1  /  (
( x ^ -u N
) ^ 2 ) )  =  ( 1  /  ( x ^
( -u N  x.  2 ) ) ) )
9796negeqd 9625 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  -u ( 1  /  (
( x ^ -u N
) ^ 2 ) )  =  -u (
1  /  ( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) ) )
98 peano2zm 10709 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u N  e.  ZZ  ->  (
-u N  -  1 )  e.  ZZ )
9960, 98syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  -  1 )  e.  ZZ )
10047, 58, 99expclzd 12034 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ ( -u N  -  1 ) )  e.  CC )
10149, 100mulneg1d 9818 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) )  =  -u ( N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )
10297, 101oveq12d 6130 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u ( 1  / 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) )  x.  ( -u N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )  =  (
-u ( 1  / 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  -u ( N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) )
103 zmulcl 10714 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
-u N  e.  ZZ  /\  2  e.  ZZ )  ->  ( -u N  x.  2 )  e.  ZZ )
10460, 91, 103sylancl 662 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  x.  2 )  e.  ZZ )
10547, 58, 104expclzd 12034 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) )  e.  CC )
10647, 58, 104expne0d 12035 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) )  =/=  0 )
107105, 106reccld 10121 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( 1  /  (
x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  e.  CC )
10849, 100mulcld 9427 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( N  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) )  e.  CC )
109107, 108mul2negd 9820 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u ( 1  / 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  -u ( N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )  =  ( ( 1  /  (
x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  ( N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) )
110107, 49, 100mul12d 9599 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( 1  / 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  ( N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )  =  ( N  x.  ( ( 1  /  ( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  ( x ^
( -u N  -  1 ) ) ) ) )
11147, 58, 104, 99expsubd 12040 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ (
( -u N  -  1 )  -  ( -u N  x.  2 ) ) )  =  ( ( x ^ ( -u N  -  1 ) )  /  ( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) ) )
112 nncn 10351 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -u N  e.  NN  ->  -u N  e.  CC )
113112ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  ->  -u N  e.  CC )
11483a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
1  e.  CC )
115104zcnd 10769 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  x.  2 )  e.  CC )
116113, 114, 115sub32d 9772 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( -u N  -  1 )  -  ( -u N  x.  2 ) )  =  ( ( -u N  -  ( -u N  x.  2 ) )  -  1 ) )
117113times2d 10589 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  x.  2 )  =  ( -u N  +  -u N ) )
118113, 49negsubd 9746 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  +  -u N )  =  (
-u N  -  N
) )
119117, 118eqtrd 2475 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  x.  2 )  =  ( -u N  -  N )
)
120119oveq2d 6128 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  -  ( -u N  x.  2 ) )  =  ( -u N  -  ( -u N  -  N ) ) )
121113, 49nncand 9745 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  -  ( -u N  -  N ) )  =  N )
122120, 121eqtrd 2475 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u N  -  ( -u N  x.  2 ) )  =  N )
123122oveq1d 6127 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( -u N  -  ( -u N  x.  2 ) )  - 
1 )  =  ( N  -  1 ) )
124116, 123eqtrd 2475 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( -u N  -  1 )  -  ( -u N  x.  2 ) )  =  ( N  -  1 ) )
125124oveq2d 6128 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( x ^ (
( -u N  -  1 )  -  ( -u N  x.  2 ) ) )  =  ( x ^ ( N  -  1 ) ) )
126100, 105, 106divrec2d 10132 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( x ^
( -u N  -  1 ) )  /  (
x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  =  ( ( 1  /  (
x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )
127111, 125, 1263eqtr3rd 2484 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( 1  / 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) )  =  ( x ^ ( N  -  1 ) ) )
128127oveq2d 6128 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( N  x.  (
( 1  /  (
x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  (
x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )  =  ( N  x.  (
x ^ ( N  -  1 ) ) ) )
129110, 128eqtrd 2475 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( 1  / 
( x ^ ( -u N  x.  2 ) ) )  x.  ( N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )  =  ( N  x.  ( x ^ ( N  - 
1 ) ) ) )
130102, 109, 1293eqtrd 2479 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  /\  x  e.  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( -u ( 1  / 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) )  x.  ( -u N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) )  =  ( N  x.  ( x ^ ( N  - 
1 ) ) ) )
131130mpteq2dva 4399 . . . 4  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  (
-u ( 1  / 
( ( x ^ -u N ) ^ 2 ) )  x.  ( -u N  x.  ( x ^ ( -u N  -  1 ) ) ) ) )  =  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( N  x.  ( x ^
( N  -  1 ) ) ) ) )
13255, 90, 1313eqtrd 2479 . . 3  |-  ( ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN )  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( N  x.  ( x ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )
13345, 132jaoi 379 . 2  |-  ( ( N  e.  NN0  \/  ( N  e.  RR  /\  -u N  e.  NN ) )  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
1341, 133sylbi 195 1  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( CC  _D  ( x  e.  ( CC  \  {
0 } )  |->  ( x ^ N ) ) )  =  ( x  e.  ( CC 
\  { 0 } )  |->  ( N  x.  ( x ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    \/ wo 368    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2620   _Vcvv 2993    \ cdif 3346   ifcif 3812   {csn 3898   {cpr 3900    e. cmpt 4371   ` cfv 5439  (class class class)co 6112   CCcc 9301   RRcr 9302   0cc0 9303   1c1 9304    + caddc 9306    x. cmul 9308    - cmin 9616   -ucneg 9617    / cdiv 10014   NNcn 10343   2c2 10392   NN0cn0 10600   ZZcz 10667   ^cexp 11886   ↾t crest 14380   TopOpenctopn 14381  ℂfldccnfld 17840   Topctop 18520   Clsdccld 18642   Hauscha 18934    _D cdv 21360
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4424  ax-sep 4434  ax-nul 4442  ax-pow 4491  ax-pr 4552  ax-un 6393  ax-inf2 7868  ax-cnex 9359  ax-resscn 9360  ax-1cn 9361  ax-icn 9362  ax-addcl 9363  ax-addrcl 9364  ax-mulcl 9365  ax-mulrcl 9366  ax-mulcom 9367  ax-addass 9368  ax-mulass 9369  ax-distr 9370  ax-i2m1 9371  ax-1ne0 9372  ax-1rid 9373  ax-rnegex 9374  ax-rrecex 9375  ax-cnre 9376  ax-pre-lttri 9377  ax-pre-lttrn 9378  ax-pre-ltadd 9379  ax-pre-mulgt0 9380  ax-pre-sup 9381  ax-addf 9382  ax-mulf 9383
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-nel 2623  df-ral 2741  df-rex 2742  df-reu 2743  df-rmo 2744  df-rab 2745  df-v 2995  df-sbc 3208  df-csb 3310  df-dif 3352  df-un 3354  df-in 3356  df-ss 3363  df-pss 3365  df-nul 3659  df-if 3813  df-pw 3883  df-sn 3899  df-pr 3901  df-tp 3903  df-op 3905  df-uni 4113  df-int 4150  df-iun 4194  df-iin 4195  df-br 4314  df-opab 4372  df-mpt 4373  df-tr 4407  df-eprel 4653  df-id 4657  df-po 4662  df-so 4663  df-fr 4700  df-se 4701  df-we 4702  df-ord 4743  df-on 4744  df-lim 4745  df-suc 4746  df-xp 4867  df-rel 4868  df-cnv 4869  df-co 4870  df-dm 4871  df-rn 4872  df-res 4873  df-ima 4874  df-iota 5402  df-fun 5441  df-fn 5442  df-f 5443  df-f1 5444  df-fo 5445  df-f1o 5446  df-fv 5447  df-isom 5448  df-riota 6073  df-ov 6115  df-oprab 6116  df-mpt2 6117  df-of 6341  df-om 6498  df-1st 6598  df-2nd 6599  df-supp 6712  df-recs 6853  df-rdg 6887  df-1o 6941  df-2o 6942  df-oadd 6945  df-er 7122  df-map 7237  df-pm 7238  df-ixp 7285  df-en 7332  df-dom 7333  df-sdom 7334  df-fin 7335  df-fsupp 7642  df-fi 7682  df-sup 7712  df-oi 7745  df-card 8130  df-cda 8358  df-pnf 9441  df-mnf 9442  df-xr 9443  df-ltxr 9444  df-le 9445  df-sub 9618  df-neg 9619  df-div 10015  df-nn 10344  df-2 10401  df-3 10402  df-4 10403  df-5 10404  df-6 10405  df-7 10406  df-8 10407  df-9 10408  df-10 10409  df-n0 10601  df-z 10668  df-dec 10777  df-uz 10883  df-q 10975  df-rp 11013  df-xneg 11110  df-xadd 11111  df-xmul 11112  df-icc 11328  df-fz 11459  df-fzo 11570  df-seq 11828  df-exp 11887  df-hash 12125  df-cj 12609  df-re 12610  df-im 12611  df-sqr 12745  df-abs 12746  df-struct 14197  df-ndx 14198  df-slot 14199  df-base 14200  df-sets 14201  df-ress 14202  df-plusg 14272  df-mulr 14273  df-starv 14274  df-sca 14275  df-vsca 14276  df-ip 14277  df-tset 14278  df-ple 14279  df-ds 14281  df-unif 14282  df-hom 14283  df-cco 14284  df-rest 14382  df-topn 14383  df-0g 14401  df-gsum 14402  df-topgen 14403  df-pt 14404  df-prds 14407  df-xrs 14461  df-qtop 14466  df-imas 14467  df-xps 14469  df-mre 14545  df-mrc 14546  df-acs 14548  df-mnd 15436  df-submnd 15486  df-mulg 15569  df-cntz 15856  df-cmn 16300  df-psmet 17831  df-xmet 17832  df-met 17833  df-bl 17834  df-mopn 17835  df-fbas 17836  df-fg 17837  df-cnfld 17841  df-top 18525  df-bases 18527  df-topon 18528  df-topsp 18529  df-cld 18645  df-ntr 18646  df-cls 18647  df-nei 18724  df-lp 18762  df-perf 18763  df-cn 18853  df-cnp 18854  df-t1 18940  df-haus 18941  df-tx 19157  df-hmeo 19350  df-fil 19441  df-fm 19533  df-flim 19534  df-flf 19535  df-xms 19917  df-ms 19918  df-tms 19919  df-cncf 20476  df-limc 21363  df-dv 21364
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