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Theorem dvrec

Description: Derivative of the reciprocal function. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Feb-2015) (Revised by Mario Carneiro, 28-Dec-2016)

Ref Expression
Assertion dvrec A dx 0 A x d x = x 0 A x 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvfcn dx 0 A x d x : dom dx 0 A x d x
2 ssidd A
3 eldifsn x 0 x x 0
4 divcl A x x 0 A x
5 4 3expb A x x 0 A x
6 3 5 sylan2b A x 0 A x
7 6 fmpttd A x 0 A x : 0
8 difssd A 0
9 2 7 8 dvbss A dom dx 0 A x d x 0
10 simpr A y 0 y 0
11 eqid TopOpen fld = TopOpen fld
12 11 cnfldtop TopOpen fld Top
13 cnn0opn 0 TopOpen fld
14 isopn3i TopOpen fld Top 0 TopOpen fld int TopOpen fld 0 = 0
15 12 13 14 mp2an int TopOpen fld 0 = 0
16 10 15 eleqtrrdi A y 0 y int TopOpen fld 0
17 eldifi y 0 y
18 17 adantl A y 0 y
19 18 sqvald A y 0 y 2 = y y
20 19 oveq2d A y 0 A y 2 = A y y
21 simpl A y 0 A
22 eldifsni y 0 y 0
23 22 adantl A y 0 y 0
24 21 18 18 23 23 divdiv1d A y 0 A y y = A y y
25 20 24 eqtr4d A y 0 A y 2 = A y y
26 25 negeqd A y 0 A y 2 = A y y
27 21 18 23 divcld A y 0 A y
28 27 18 23 divnegd A y 0 A y y = A y y
29 26 28 eqtrd A y 0 A y 2 = A y y
30 27 negcld A y 0 A y
31 eqid z 0 A y z = z 0 A y z
32 31 cdivcncf A y z 0 A y z : 0 cn
33 30 32 syl A y 0 z 0 A y z : 0 cn
34 oveq2 z = y A y z = A y y
35 33 10 34 cnmptlimc A y 0 A y y z 0 A y z lim y
36 29 35 eqeltrd A y 0 A y 2 z 0 A y z lim y
37 cncff z 0 A y z : 0 cn z 0 A y z : 0
38 33 37 syl A y 0 z 0 A y z : 0
39 38 limcdif A y 0 z 0 A y z lim y = z 0 A y z 0 y lim y
40 eldifi z 0 y z 0
41 40 adantl A y 0 z 0 y z 0
42 41 eldifad A y 0 z 0 y z
43 17 ad2antlr A y 0 z 0 y y
44 42 43 subcld A y 0 z 0 y z y
45 27 adantr A y 0 z 0 y A y
46 eldifsni z 0 z 0
47 41 46 syl A y 0 z 0 y z 0
48 45 42 47 divcld A y 0 z 0 y A y z
49 mulneg12 z y A y z z y A y z = z y A y z
50 44 48 49 syl2anc A y 0 z 0 y z y A y z = z y A y z
51 43 42 48 subdird A y 0 z 0 y y z A y z = y A y z z A y z
52 42 43 negsubdi2d A y 0 z 0 y z y = y z
53 52 oveq1d A y 0 z 0 y z y A y z = y z A y z
54 oveq2 x = z A x = A z
55 eqid x 0 A x = x 0 A x
56 ovex A z V
57 54 55 56 fvmpt z 0 x 0 A x z = A z
58 41 57 syl A y 0 z 0 y x 0 A x z = A z
59 simpll A y 0 z 0 y A
60 22 ad2antlr A y 0 z 0 y y 0
61 59 43 60 divcan2d A y 0 z 0 y y A y = A
62 61 oveq1d A y 0 z 0 y y A y z = A z
63 43 45 42 47 divassd A y 0 z 0 y y A y z = y A y z
64 58 62 63 3eqtr2d A y 0 z 0 y x 0 A x z = y A y z
65 oveq2 x = y A x = A y
66 ovex A y V
67 65 55 66 fvmpt y 0 x 0 A x y = A y
68 67 ad2antlr A y 0 z 0 y x 0 A x y = A y
69 45 42 47 divcan2d A y 0 z 0 y z A y z = A y
70 68 69 eqtr4d A y 0 z 0 y x 0 A x y = z A y z
71 64 70 oveq12d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y = y A y z z A y z
72 51 53 71 3eqtr4d A y 0 z 0 y z y A y z = x 0 A x z x 0 A x y
73 45 42 47 divnegd A y 0 z 0 y A y z = A y z
74 73 oveq2d A y 0 z 0 y z y A y z = z y A y z
75 50 72 74 3eqtr3d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y = z y A y z
76 75 oveq1d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z y A y z z y
77 45 negcld A y 0 z 0 y A y
78 77 42 47 divcld A y 0 z 0 y A y z
79 eldifsni z 0 y z y
80 79 adantl A y 0 z 0 y z y
81 42 43 80 subne0d A y 0 z 0 y z y 0
82 78 44 81 divcan3d A y 0 z 0 y z y A y z z y = A y z
83 76 82 eqtrd A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = A y z
84 83 mpteq2dva A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z 0 y A y z
85 difss 0 y 0
86 resmpt 0 y 0 z 0 A y z 0 y = z 0 y A y z
87 85 86 ax-mp z 0 A y z 0 y = z 0 y A y z
88 84 87 eqtr4di A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z 0 A y z 0 y
89 88 oveq1d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y = z 0 A y z 0 y lim y
90 39 89 eqtr4d A y 0 z 0 A y z lim y = z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y
91 36 90 eleqtrd A y 0 A y 2 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y
92 11 cnfldtopon TopOpen fld TopOn
93 92 toponrestid TopOpen fld = TopOpen fld 𝑡
94 eqid z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y
95 ssidd A y 0
96 7 adantr A y 0 x 0 A x : 0
97 difssd A y 0 0
98 93 11 94 95 96 97 eldv A y 0 y dx 0 A x d x A y 2 y int TopOpen fld 0 A y 2 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y
99 16 91 98 mpbir2and A y 0 y dx 0 A x d x A y 2
100 vex y V
101 negex A y 2 V
102 100 101 breldm y dx 0 A x d x A y 2 y dom dx 0 A x d x
103 99 102 syl A y 0 y dom dx 0 A x d x
104 9 103 eqelssd A dom dx 0 A x d x = 0
105 104 feq2d A dx 0 A x d x : dom dx 0 A x d x dx 0 A x d x : 0
106 1 105 mpbii A dx 0 A x d x : 0
107 106 ffnd A dx 0 A x d x Fn 0
108 negex A x 2 V
109 108 rgenw x 0 A x 2 V
110 eqid x 0 A x 2 = x 0 A x 2
111 110 fnmpt x 0 A x 2 V x 0 A x 2 Fn 0
112 109 111 mp1i A x 0 A x 2 Fn 0
113 ffun dx 0 A x d x : dom dx 0 A x d x Fun dx 0 A x d x
114 1 113 mp1i A y 0 Fun dx 0 A x d x
115 funbrfv Fun dx 0 A x d x y dx 0 A x d x A y 2 dx 0 A x d x y = A y 2
116 114 99 115 sylc A y 0 dx 0 A x d x y = A y 2
117 oveq1 x = y x 2 = y 2
118 117 oveq2d x = y A x 2 = A y 2
119 118 negeqd x = y A x 2 = A y 2
120 119 110 101 fvmpt y 0 x 0 A x 2 y = A y 2
121 120 adantl A y 0 x 0 A x 2 y = A y 2
122 116 121 eqtr4d A y 0 dx 0 A x d x y = x 0 A x 2 y
123 107 112 122 eqfnfvd A dx 0 A x d x = x 0 A x 2