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Theorem gg-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) Avoid ax-mulf . (Revised by GG, 16-Mar-2025)

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

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gg-dvco.f φF:X
2 gg-dvco.x φXS
3 gg-dvco.g φG:YX
4 gg-dvco.y φYT
5 gg-dvcobr.s φS
6 gg-dvcobr.t φT
7 gg-dvco.k φKV
8 gg-dvco.l φLV
9 gg-dvco.bf φGCFSK
10 gg-dvco.bg φCGTL
11 gg-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 gg-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 mpomulcn u,vuvJ×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 u,vuvJ×tJCnJKL×u,vuvJ×tJCnPJKL
110 104 107 109 sylancr φu,vuvJ×tJCnPJKL
111 50 52 53 53 11 57 102 103 110 limccnp2 φKu,vuvLzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzClimC
112 df-mpt zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC
113 112 oveq1i zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzClimC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzClimC
114 111 113 eleqtrdi φKu,vuvLzw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzClimC
115 ovmul KLKu,vuvL=KL
116 20 106 115 syl2anc φKu,vuvL=KL
117 ovmul ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzCifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
118 50 52 117 syl2anc φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
119 118 eqeq2d φzYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
120 119 pm5.32da φzYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzCzYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
121 120 opabbidv φzw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
122 df-mpt zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
123 122 eqcomi zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
124 123 eqeq2i zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzCzw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
125 124 biimpi zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzCzw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
126 125 oveq1d zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzC=zw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzCzw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzClimC=zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzClimC
127 121 126 syl φzw|zYCw=ifGz=GCKFGzFGCGzGCu,vuvGzGCzClimC=zYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzClimC
128 114 116 127 3eltr3d φKLzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzClimC
129 oveq1 K=ifGz=GCKFGzFGCGzGCKGzGCzC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
130 129 eqeq1d K=ifGz=GCKFGzFGCGzGCKGzGCzC=FGzFGCzCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
131 oveq1 FGzFGCGzGC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCFGzFGCGzGCGzGCzC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC
132 131 eqeq1d FGzFGCGzGC=ifGz=GCKFGzFGCGzGCFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
133 21 mul01d φzYCGz=GCK0=0
134 14 adantr φzYCX
135 134 25 sseldd φzYCGz
136 134 35 sseldd φzYCGC
137 135 136 subeq0ad φzYCGzGC=0Gz=GC
138 137 biimpar φzYCGz=GCGzGC=0
139 138 oveq1d φzYCGz=GCGzGCzC=0zC
140 51 adantr φzYCY
141 23 adantl φzYCzY
142 140 141 sseldd φzYCz
143 140 34 sseldd φzYCC
144 142 143 subcld φzYCzC
145 eldifsni zYCzC
146 145 adantl φzYCzC
147 142 143 146 subne0d φzYCzC0
148 144 147 div0d φzYC0zC=0
149 148 adantr φzYCGz=GC0zC=0
150 139 149 eqtrd φzYCGz=GCGzGCzC=0
151 150 oveq2d φzYCGz=GCKGzGCzC=K0
152 fveq2 Gz=GCFGz=FGC
153 26 36 subeq0ad φzYCFGzFGC=0FGz=FGC
154 152 153 imbitrrid φzYCGz=GCFGzFGC=0
155 154 imp φzYCGz=GCFGzFGC=0
156 155 oveq1d φzYCGz=GCFGzFGCzC=0zC
157 156 149 eqtrd φzYCGz=GCFGzFGCzC=0
158 133 151 157 3eqtr4d φzYCGz=GCKGzGCzC=FGzFGCzC
159 144 adantr φzYC¬Gz=GCzC
160 147 adantr φzYC¬Gz=GCzC0
161 38 44 159 48 160 dmdcan2d φzYC¬Gz=GCFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
162 130 132 158 161 ifbothda φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
163 fvco3 G:YXzYFGz=FGz
164 3 23 163 syl2an φzYCFGz=FGz
165 3 33 fvco3d φFGC=FGC
166 165 adantr φzYCFGC=FGC
167 164 166 oveq12d φzYCFGzFGC=FGzFGC
168 167 oveq1d φzYCFGzFGCzC=FGzFGCzC
169 162 168 eqtr4d φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=FGzFGCzC
170 169 mpteq2dva φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzC=zYCFGzFGCzC
171 170 oveq1d φzYCifGz=GCKFGzFGCGzGCGzGCzClimC=zYCFGzFGCzClimC
172 128 171 eleqtrd φKLzYCFGzFGCzClimC
173 eqid zYCFGzFGCzC=zYCFGzFGCzC
174 1 3 fcod φFG:Y
175 12 11 173 6 174 4 eldv φCFGTKLCintJ𝑡TYKLzYCFGzFGCzClimC
176 18 172 175 mpbir2and φCFGTKL