Metamath Proof Explorer


Theorem dvcobr

Description: The chain rule for derivatives at a point. For the (simpler but more limited) function version, see dvco . (Contributed by Mario Carneiro, 9-Aug-2014) (Revised by Mario Carneiro, 28-Dec-2016)

Ref Expression
Hypotheses dvco.f φF:X
dvco.x φXS
dvco.g φG:YX
dvco.y φYT
dvcobr.s φS
dvcobr.t φT
dvco.k φKV
dvco.l φLV
dvco.bf φGCFSK
dvco.bg φCGTL
dvco.j J=TopOpenfld
Assertion dvcobr φCFGTKL

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvco.f φF:X
2 dvco.x φXS
3 dvco.g φG:YX
4 dvco.y φYT
5 dvcobr.s φS
6 dvcobr.t φT
7 dvco.k φKV
8 dvco.l φLV
9 dvco.bf φGCFSK
10 dvco.bg φCGTL
11 dvco.j J=TopOpenfld
12 eqid J𝑡T=J𝑡T
13 eqid zYCGzGCzC=zYCGzGCzC
14 2 5 sstrd φX
15 3 14 fssd φG:Y
16 12 11 13 6 15 4 eldv φCGTLCintJ𝑡TYLzYCGzGCzClimC
17 10 16 mpbid φCintJ𝑡TYLzYCGzGCzClimC
18 17 simpld φCintJ𝑡TY
19 5 1 2 dvcl φGCFSKK
20 9 19 mpdan φK
21 20 ad2antrr φzYCGz=GCK
22 1 adantr φzYCF:X
23 eldifi zYCzY
24 ffvelcdm G:YXzYGzX
25 3 23 24 syl2an φzYCGzX
26 22 25 ffvelcdmd φzYCFGz
27 26 adantr φzYC¬Gz=GCFGz
28 3 adantr φzYCG:YX
29 6 15 4 dvbss φdomGTY
30 reldv RelGT
31 releldm RelGTCGTLCdomGT
32 30 10 31 sylancr φCdomGT
33 29 32 sseldd φCY
34 33 adantr φzYCCY
35 28 34 ffvelcdmd φzYCGCX
36 22 35 ffvelcdmd φzYCFGC
37 36 adantr φzYC¬Gz=GCFGC
38 27 37 subcld φzYC¬Gz=GCFGzFGC
39 15 ad2antrr φzYC¬Gz=GCG:Y
40 23 ad2antlr φzYC¬Gz=GCzY
41 39 40 ffvelcdmd φzYC¬Gz=GCGz
42 33 ad2antrr φzYC¬Gz=GCCY
43 39 42 ffvelcdmd φzYC¬Gz=GCGC
44 41 43 subcld φzYC¬Gz=GCGzGC
45 simpr φzYC¬Gz=GC¬Gz=GC
46 41 43 subeq0ad φzYC¬Gz=GCGzGC=0Gz=GC
47 46 necon3abid φzYC¬Gz=GCGzGC0¬Gz=GC
48 45 47 mpbird φzYC¬Gz=GCGzGC0
49 38 44 48 divcld φzYC¬Gz=GCFGzFGCGzGC
50 21 49 ifclda φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGC
51 4 6 sstrd φY
52 15 51 33 dvlem φzYCGzGCzC
53 ssidd φ
54 11 cnfldtopon JTopOn
55 txtopon JTopOnJTopOnJ×tJTopOn×
56 54 54 55 mp2an J×tJTopOn×
57 56 toponrestid J×tJ=J×tJ𝑡×
58 25 anim1i φzYCGzGCGzXGzGC
59 eldifsn GzXGCGzXGzGC
60 58 59 sylibr φzYCGzGCGzXGC
61 60 anasss φzYCGzGCGzXGC
62 eldifsni yXGCyGC
63 ifnefalse yGCify=GCKFyFGCyGC=FyFGCyGC
64 62 63 syl yXGCify=GCKFyFGCyGC=FyFGCyGC
65 64 adantl φyXGCify=GCKFyFGCyGC=FyFGCyGC
66 3 33 ffvelcdmd φGCX
67 1 14 66 dvlem φyXGCFyFGCyGC
68 65 67 eqeltrd φyXGCify=GCKFyFGCyGC
69 limcresi GlimCGYClimC
70 3 feqmptd φG=zYGz
71 70 reseq1d φGYC=zYGzYC
72 difss YCY
73 resmpt YCYzYGzYC=zYCGz
74 72 73 ax-mp zYGzYC=zYCGz
75 71 74 eqtrdi φGYC=zYCGz
76 75 oveq1d φGYClimC=zYCGzlimC
77 69 76 sseqtrid φGlimCzYCGzlimC
78 eqid J𝑡Y=J𝑡Y
79 78 11 dvcnp2 TG:YYTCdomGTGJ𝑡YCnPJC
80 6 15 4 32 79 syl31anc φGJ𝑡YCnPJC
81 11 78 cnplimc YCYGJ𝑡YCnPJCG:YGCGlimC
82 51 33 81 syl2anc φGJ𝑡YCnPJCG:YGCGlimC
83 80 82 mpbid φG:YGCGlimC
84 83 simprd φGCGlimC
85 77 84 sseldd φGCzYCGzlimC
86 eqid J𝑡S=J𝑡S
87 eqid yXGCFyFGCyGC=yXGCFyFGCyGC
88 86 11 87 5 1 2 eldv φGCFSKGCintJ𝑡SXKyXGCFyFGCyGClimGC
89 9 88 mpbid φGCintJ𝑡SXKyXGCFyFGCyGClimGC
90 89 simprd φKyXGCFyFGCyGClimGC
91 64 mpteq2ia yXGCify=GCKFyFGCyGC=yXGCFyFGCyGC
92 91 oveq1i yXGCify=GCKFyFGCyGClimGC=yXGCFyFGCyGClimGC
93 90 92 eleqtrrdi φKyXGCify=GCKFyFGCyGClimGC
94 eqeq1 y=Gzy=GCGz=GC
95 fveq2 y=GzFy=FGz
96 95 oveq1d y=GzFyFGC=FGzFGC
97 oveq1 y=GzyGC=GzGC
98 96 97 oveq12d y=GzFyFGCyGC=FGzFGCGzGC
99 94 98 ifbieq2d y=Gzify=GCKFyFGCyGC=ifGz=GCKFGzFGCGzGC
100 iftrue Gz=GCifGz=GCKFGzFGCGzGC=K
101 100 ad2antll φzYCGz=GCifGz=GCKFGzFGCGzGC=K
102 61 68 85 93 99 101 limcco φKzYCifGz=GCKFGzFGCGzGClimC
103 17 simprd φLzYCGzGCzClimC
104 11 mulcn ×J×tJCnJ
105 6 15 4 dvcl φCGTLL
106 10 105 mpdan φL
107 20 106 opelxpd φKL×
108 56 toponunii ×=J×tJ
109 108 cncnpi ×J×tJCnJKL××J×tJCnPJKL
110 104 107 109 sylancr φ×J×tJCnPJKL
111 50 52 53 53 11 57 102 103 110 limccnp2 φKLzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzClimC
112 oveq1 K=ifGz=GCKFGzFGCGzGCKGzGCzC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
113 112 eqeq1d K=ifGz=GCKFGzFGCGzGCKGzGCzC=FGzFGCzCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
114 oveq1 FGzFGCGzGC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCFGzFGCGzGCGzGCzC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
115 114 eqeq1d FGzFGCGzGC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
116 21 mul01d φzYCGz=GCK0=0
117 14 adantr φzYCX
118 117 25 sseldd φzYCGz
119 117 35 sseldd φzYCGC
120 118 119 subeq0ad φzYCGzGC=0Gz=GC
121 120 biimpar φzYCGz=GCGzGC=0
122 121 oveq1d φzYCGz=GCGzGCzC=0zC
123 51 adantr φzYCY
124 23 adantl φzYCzY
125 123 124 sseldd φzYCz
126 123 34 sseldd φzYCC
127 125 126 subcld φzYCzC
128 eldifsni zYCzC
129 128 adantl φzYCzC
130 125 126 129 subne0d φzYCzC0
131 127 130 div0d φzYC0zC=0
132 131 adantr φzYCGz=GC0zC=0
133 122 132 eqtrd φzYCGz=GCGzGCzC=0
134 133 oveq2d φzYCGz=GCKGzGCzC=K0
135 fveq2 Gz=GCFGz=FGC
136 26 36 subeq0ad φzYCFGzFGC=0FGz=FGC
137 135 136 imbitrrid φzYCGz=GCFGzFGC=0
138 137 imp φzYCGz=GCFGzFGC=0
139 138 oveq1d φzYCGz=GCFGzFGCzC=0zC
140 139 132 eqtrd φzYCGz=GCFGzFGCzC=0
141 116 134 140 3eqtr4d φzYCGz=GCKGzGCzC=FGzFGCzC
142 127 adantr φzYC¬Gz=GCzC
143 130 adantr φzYC¬Gz=GCzC0
144 38 44 142 48 143 dmdcan2d φzYC¬Gz=GCFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
145 113 115 141 144 ifbothda φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
146 fvco3 G:YXzYFGz=FGz
147 3 23 146 syl2an φzYCFGz=FGz
148 fvco3 G:YXCYFGC=FGC
149 3 33 148 syl2anc φFGC=FGC
150 149 adantr φzYCFGC=FGC
151 147 150 oveq12d φzYCFGzFGC=FGzFGC
152 151 oveq1d φzYCFGzFGCzC=FGzFGCzC
153 145 152 eqtr4d φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
154 153 mpteq2dva φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=zYCFGzFGCzC
155 154 oveq1d φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzClimC=zYCFGzFGCzClimC
156 111 155 eleqtrd φKLzYCFGzFGCzClimC
157 eqid zYCFGzFGCzC=zYCFGzFGCzC
158 fco F:XG:YXFG:Y
159 1 3 158 syl2anc φFG:Y
160 12 11 157 6 159 4 eldv φCFGTKLCintJ𝑡TYKLzYCFGzFGCzClimC
161 18 156 160 mpbir2and φCFGTKL